A Sc0.096Al0.904N-Based Bimorph Piezoelectric MEMS Microphone Using 3 × 3 Circular Diaphragms

双晶片 微电子机械系统 压电 话筒 声学 材料科学 物理 光电子学 扬声器
作者
Bohao Hu,Wenjuan Liu,Yan Liu,Chaoxiang Yang,Zekai Wang,Liangyu Lu,Yao Cai,Shishang Guo,Chengliang Sun
出处
期刊:IEEE Transactions on Electron Devices [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:71 (5): 3162-3168 被引量:2
标识
DOI:10.1109/ted.2024.3376320
摘要

This work presents a bimorph piezoelectric microelectromechanical system microphone (b-PMM) with high receiving sensitivity and signal-to-noise ratio (SNR) based on an array of circular diaphragms in a size of 0.375 $\times$ 3 $\times$ 3 mm $^{\text{3}}$ . The b-PMM is fabricated using Sc $_{\text{0.096}}$ Al $_{\text{0.904}}$ N with thicknesses of 486.56 and 478.45 nm, respectively. The lumped element model and mechanical analysis of the diaphragm array are established, and the bimorph structure shows increased sensitivity and decreased noise. Electro-acoustic measurements are presented in an anechoic test box (B&K 4232). Compared with the AlN-based b-PMM, the sensitivity and SNR of the ScAlN-based one are $-$ 69 dB (re: 1 V/Pa) and 58.4 dB at 1 kHz, increased by 16.4% and 3.4 dB, respectively. Besides, the measured minimum detectable pressure (MDP), resolution, and total harmonic distortion (THD) are 35.6 dB SPL, 34 dB SPL, and 0.087% at 1 kHz, respectively. The ScAlN-based b-PMM with high noise resolution will have a bright prospect in application scenarios such as intelligent voice acquisition and control scenarios.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
大苏打完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI6.2应助sunny采纳,获得10
1秒前
2秒前
2秒前
臻灏完成签到,获得积分10
3秒前
可爱弘文发布了新的文献求助10
3秒前
111完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
4秒前
wushangyu发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
CodeCraft应助小杨不是咩咩采纳,获得10
6秒前
6秒前
Yuri完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
ySX应助Okuko采纳,获得10
6秒前
7秒前
英姑应助滕茹嫣采纳,获得10
7秒前
7秒前
7秒前
11关注了科研通微信公众号
7秒前
Vaxer发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
8秒前
小羊羊完成签到,获得积分10
8秒前
Vaxer发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
Hello应助壮观的可以采纳,获得10
10秒前
zzzz应助丹霞采纳,获得10
10秒前
Vaxer发布了新的文献求助10
10秒前
yunchuangou发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
Vaxer发布了新的文献求助10
11秒前
Vaxer发布了新的文献求助10
11秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 2000
Picture this! Including first nations fiction picture books in school library collections 1500
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Unlocking Chemical Thinking: Reimagining Chemistry Teaching and Learning 555
CLSI M100 Performance Standards for Antimicrobial Susceptibility Testing 36th edition 400
How to Design and Conduct an Experiment and Write a Lab Report: Your Complete Guide to the Scientific Method (Step-by-Step Study Skills) 333
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6363522
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8177450
关于积分的说明 17232877
捐赠科研通 5418629
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2867141
邀请新用户注册赠送积分活动 1844328
关于科研通互助平台的介绍 1691850