基于石墨烯的MEMS声学传感器

摘要

一种基于石墨烯的MEMS声学传感器，主要结构由由上层结构、下层结构及石墨烯组成，上层结构上制作有集音腔、间隙腔、通孔板、拾音孔、上层金属层、上层绝缘层、上层金属连接位、上层键合金属层，下层结构层上制作有通孔板、间隙腔、阻尼孔、阻尼腔、下层金属层、下层绝缘层、下层金属连接位、石墨烯连接位、下层金属键合层、上层金属焊盘、下层金属焊盘、上层金属连接孔、下层金属连接孔、石墨烯连接孔，上层绝缘层和下层绝缘层中夹有石墨烯层，单碳原子层厚度的石墨烯材料具有优异的机械特性和电学特性，以石墨烯为振动膜的声学传感器将会实现更高的灵敏度、分辨率，使声音的检测数据翔实、精准、可靠。

主权项

基于石墨烯的MEMS声学传感器，其特征在于：主要结构由上层结构、下层结构及石墨烯组成，上层结构上制作有集音腔、间隙腔、通孔板、拾音孔、上层金属层、上层绝缘层、上层金属连接位、上层金属键合层，下层结构层上制作有通孔板、间隙腔、阻尼孔、阻尼腔、下层金属层、下层绝缘层、下层金属连接位、石墨烯连接位、下层金属键合层、上层金属焊盘、下层金属焊盘、上层金属连接孔、下层金属连接孔、石墨烯连接孔；在上层结构层（1）上加工有倒四边棱台形结构的集音腔（5、6），集音腔（5、6）的底部分别加工有第一通孔板（7、8），第一通孔板（7、8）上均布有拾音孔（11、12），在第一通孔板（7、8）的下面加工有第一间隙腔（9、10），第一间隙腔（9、10）的内壁上淀积有上层金属层（13、14），第一间隙腔（9、10）四周矩形边框上淀积有上层绝缘层（15、16），第一上层金属层（13）的左侧连接有第一上层金属连接位（17），第二上层金属层（14）的右侧连接有第二上层金属连接位（18），上层结构层（1）底面的四周边框制作有上层金属键合层（3），上层金属键合层（3）的底面键合有下层金属键合层（4），下层金属键合层（4）制作于下层结构层（2）的四周边框位置处，下层结构层（2）上与第一间隙腔（9、10）相对的位置上加工有第二间隙腔（28、29），第二间隙腔（28、29）的内壁淀积有下层金属层（19、20），第二间隙腔（28、29）四周矩形边框上淀积有下层绝缘层（21、22），第二间隙腔（28、29）的底部加工有第二通孔板（26、27），第二通孔板（26、27）上均布有阻尼孔（31、32），第二通孔板（26、27）的底部有阻尼腔（42、43），第一下层金属层（19）的左侧与第一上层金属连接位（17）相对的位置处加工有第一下层金属连接位（23），第二下层金属层（20）的右侧与第二上层金属连接位（18）相对的位置处加工有第二下层金属连接位（24），下层结构层（2）的中央位置加工有石墨烯连接位（25），下层结构层（2）的底面两侧边框上制作有上层金属焊盘（32、33）、下层金属焊盘（34、35），下层结构层（2）的底面中间位置处有石墨烯焊盘（36），下层金属连接位（23、24）通过上层金属连接孔（39、40）与上层金属焊盘（32、33）相连，下层金属层（19、20）通过下层金属连接孔（39、40）与下层金属焊盘（34、35）相连，石墨烯连接位（25）通过石墨烯连接孔（41）与石墨烯焊盘（36）相连，上层绝缘层（15、16）与下层绝缘层（21、22）中间夹有石墨烯层（44）。