[发明专利]一种U形槽悬臂梁结构的MEMS压电矢量水听器及其制备方法

权利要求书

1.一种U形槽悬臂梁结构的MEMS压电矢量水听器，其特征在于，所述MEMS压电矢量水听器的工作频率范围为10KHz以下；其包括：若干压电传感芯片(a)、对应的若干后置放大电路(b)、灌封结构(c)；每个所述后置放大电路(b)上固定所述压电传感芯片(a)，并内封在所述灌封结构(c)，且分别沿坐标系X轴、Y轴、Z轴放置；

所述压电传感芯片(a)包括：质量块(3a)、压电复合悬臂梁、“口”字形支撑结构；所述压电复合悬臂梁的一端与所述质量块(3a)相连，其另一端与所述“口”字形支撑结构一侧的内壁相连，且所述质量块(3a)位于所述“口”字形支撑结构内，且与所述“口”字形结构相对且平行放置；所述“口”字形支撑结构的另外三侧的内壁与所述压电复合悬臂梁、所述质量块(3a)均不相连，形成一个U形狭缝(1a)；其中，所述“口”字形结构包括：一部分复合层和一部分SOI基底层(3)；所述复合层位于所述SOI基底层(3)之上；所述复合层位于所述SOI基底层(3)和所述质量块(3a)的上方，且二者与所述压电复合悬臂梁组成横截面为U形的结构；

所述压电复合悬臂梁包括：若干压电复合弹性梁；所述压电复合弹性梁之间刻蚀有U形槽(b1)，且并排放置；所述压电复合弹性梁进一步包括：压电单元、绝缘氧化层(4)、SOI硅层(1)；所述压电单元位于所述绝缘氧化层(4)的上方，所述绝缘氧化层(4)位于所述SOI硅层(1)的上方；

所述压电单元进一步包括：下电极(6)、压电层(7)、上电极(8)；所述上电极(6)位于所述压电层(7)的上方，所述压电层(7)位于所述下电极(8)的上方，且所述压电层(7)位于所述下电极(6)和所述上电极(8)之间；将所述压电单元的下电极(6)与相邻的所述压电单元的上电极(8)通过电极连接实现电学上的串联。

2.根据权利要求1所述的U形槽悬臂梁结构的MEMS压电矢量水听器，其特征在于，所述复合层包括：绝缘氧化层(4)、SOI硅层(1)、SOI氧化层(2)；所述SOI硅层(1)位于所述SOI氧化层(2)的上方，所述绝缘氧化层(4)位于所述SOI硅层(1)的上方，所述SOI硅层(1)位于所述绝缘氧化层(4)和所述SOI氧化层(2)之间。