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
1秒前
巷陌发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
米修完成签到,获得积分10
1秒前
酒酒完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
搜集达人应助hyju采纳,获得10
3秒前
minnng发布了新的文献求助30
3秒前
4秒前
4秒前
Zbmd完成签到,获得积分10
4秒前
zhou完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
撝谦完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
勤恳的猫发布了新的文献求助10
7秒前
斯文败类应助Evander采纳,获得10
7秒前
8秒前
大力的灵雁应助NL采纳,获得10
9秒前
来路遥迢完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
领导范儿应助Quinna采纳,获得10
9秒前
向朵发布了新的文献求助10
10秒前
九芒星完成签到,获得积分20
11秒前
11秒前
Lucy发布了新的文献求助10
11秒前
KH完成签到,获得积分10
11秒前
聪明的冥茗完成签到 ,获得积分10
12秒前
可爱的严青完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
开心发布了新的文献求助20
13秒前
化合物来完成签到,获得积分10
13秒前
15秒前
FashionBoy应助LL采纳,获得10
15秒前
15秒前
xutong de完成签到,获得积分10
16秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
16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
No Good Deed Goes Unpunished 1100
《锂离子电池硅基负极材料》 1000
Bioseparations Science and Engineering Third Edition 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Entre Praga y Madrid: los contactos checoslovaco-españoles (1948-1977) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 计算机科学 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 物理化学 电极 冶金 遗传学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6105521
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7934460
关于积分的说明 16439980
捐赠科研通 5233080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2796286
邀请新用户注册赠送积分活动 1778544
关于科研通互助平台的介绍 1651581