[发明专利]微机电换能器

权利要求书

1.一种具有可移动机械部件以转换能量的微机电换能器，所述换能器包 括：

衬底；

位于所述衬底上的中间弹性层，所述衬底和所述中间弹性层在其间限定第 一空腔和第二空腔，所述第一空腔和第二空腔共用支承特征部，所述支承特征 部包括作为第一空腔的边界的第一侧壁和作为第二空腔的边界的相对的第二 侧壁，其中所述中间弹性层具有连接到所述第一侧壁并覆盖所述第一空腔的至 少一部分的第一部分以及连接到所述第二侧壁并覆盖所述第二空腔的至少一 部分的第二部分；

在所述中间弹性层的第一部分上具有连接器高度的第一连接器，所述第一 连接器在水平方向上远离所述第一侧壁足够的长度，使得在所述第一连接器和 所述第一侧壁之间的所述中间弹性层的第一部分限定在所述第一侧壁处锚固 的第一悬臂；

在所述中间弹性层的第二部分上具有基本相同的连接器高度的第二连接 器，所述第二连接器在水平方向上远离所述第二侧壁足够的长度，使得第二连 接器和所述第二侧壁之间的所述中间弹性层的第二部分限定在所述第二侧壁 处锚固的第二悬臂；以及

位于所述第一连接器和所述第二连接器上的顶板，所述连接器将所述顶板 与所述中间弹性层分离以限定在所述顶板下的换能空间，

其中所述第一悬臂和所述第一空腔实现所述第一连接器的垂直位移，而所 述第二悬臂和所述第二空腔实现所述第二连接器的垂直位移，所述连接器的垂 直位移使顶板基本垂直地移动，由此改变换能空间并激活用于能量转换的所述 换能器中的换能构件。

2.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述顶板包括硅层 或多晶硅层。

3.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一空腔和所 述第二空腔是延伸的空腔的不同的部分。

4.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一空腔和所 述第二空腔是延伸的空腔的不同的部分，并且所述第一连接器和所述第二连接 器是延伸的连接器的不同的部分。

5.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述衬底是导电的。

6.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述微机电换能器 是电容式微加工超声换能器，其中所述换能构件包括顶电极和底电极。

7.如权利要求6所述的微机电换能器，其特征在于，所述顶电极包括沉 积在所述顶板的表面上的导电层。

8.如权利要求6所述的微机电换能器，其特征在于，所述衬底上的支承 特征部是导电的，并且底电极包括所述衬底的支承特征部的至少一部分。

9.如权利要求6所述的微机电换能器，其特征在于，所述底电极包括沉 积在所述中间弹性层上的导电层。

10.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述微机电换能器 是pMUT，其中所述换能构件包括沉积在所述中间弹性层上的压电构件。

11.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述微机电换能器 是mMUT，其中所述换能构件包括沉积在所述顶板上的磁性构件。

12.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，还包括沉积在所述 连接器和所述顶板之间的绝缘层。

13.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述中间弹性层是 位于所述衬底的所述支承特征部上的连续层并在所述侧壁上延伸以覆盖所述 空腔的至少一部分。

14.如权利要求1所述的微机电换能器，其特征在于，所述中间弹性层包 括第一区和第二区，且其中所述第一区包括低掺杂或本征硅材料，而所述第二 区包括具有增加的导电率的高度掺杂的硅材料。

15.如权利要求14所述的微机电换能器，其特征在于，所述第一区接近 所述连接器，而所述第二区在所述支承特征部的顶部表面上，并且所述第一区 和所述第二区形成PN结。