[發明專利]能量轉換裝置及其制造方法和操作方法

無效

• 申請號: 201210308574.6
• 申請日: 2012-08-27
• 公開（公告）號: CN102951602A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發明（設計）人: 金載興;權鐘午
• 申請（專利權）人: 三星電子株式會社
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00;H02N2/18
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 屈玉華

1.一種能量轉換裝置，包括：

包括多個摻雜區的整體的單晶硅層；

振動器，設置在所述單晶硅層中并且連接到所述多個摻雜區中的一個摻雜區；

第一二極管，其是PN結二極管且允許施加到所述振動器的輸入信號通過；以及

第二二極管，其是PN結二極管且允許從所述振動器輸出的信號通過。

2.根據權利要求1所述的能量轉換裝置，其中所述單晶硅層中包括被密封的空間，所述振動器設置在所述空間中。

3.根據權利要求1所述的能量轉換裝置，其中所述多個摻雜區包含順序地設置的第一至第三摻雜區，所述第三摻雜區包括形成所述第一和第二二極管的p型摻雜區和n型摻雜區以及分離所述第三摻雜區的剩余部分與所述第一和第二二極管的摻雜區。

4.根據權利要求3所述的能量轉換裝置，其中所述第三摻雜區包含連接到所述空間的多個通孔。

5.根據權利要求4所述的能量轉換裝置，還包括設置在所述第三摻雜區上以覆蓋所述多個通孔的密封層。

6.根據權利要求5所述的能量轉換裝置，其中所述密封層包含多個接觸孔，所述第一二極管、所述第二二極管和所述第三摻雜區的在所述第一二極管與所述第二二極管之間的部分通過所述多個接觸孔暴露。

7.根據權利要求6所述的能量轉換裝置，還包括設置在所述密封層上以彼此間隔開的第一至第三電極，

其中所述第一至第三電極通過所述多個接觸孔連接到所述第一和第二二極管以及所述第三摻雜區。

8.根據權利要求3所述的能量轉換裝置，其中在所述第一至第三摻雜區之中的相鄰摻雜區被相反地摻雜。

9.根據權利要求1所述的能量轉換裝置，其中所述振動器包括彼此連接的第一和第二隔膜。

10.根據權利要求1所述的能量轉換裝置，其中所述振動器包括被摻雜以具有與所述振動器連接到的所述摻雜區的導電性相同的導電性的部分、以及被摻雜以具有與所述振動器未連接到的所述摻雜區的導電性相同的導電性的部分。

11.根據權利要求9所述的能量轉換裝置，其中所述第二隔膜包括被相反地摻雜的兩個部分。

12.根據權利要求9所述的能量轉換裝置，其中所述第一隔膜包括多個通孔。

13.根據權利要求11所述的能量轉換裝置，其中面對所述第二隔膜的摻雜區以及所述振動器組成可變電容器。

14.根據權利要求13所述的能量轉換裝置，其中所述第二隔膜和面對所述第二隔膜的所述摻雜區總是彼此平行。

15.根據權利要求1所述的能量轉換裝置，還包括具有固定的極化電荷并且設置在所述振動器的表面上的絕緣層。

16.根據權利要求1所述的能量轉換裝置，其中通過所述第二二極管輸出的所述信號的電壓大于所述輸入信號的電壓。

17.根據權利要求16所述的能量轉換裝置，其中通過所述第二二極管輸出的所述信號的所述電壓根據下列等式大于所述輸入信號的所述電壓：

V_out=[C_m(max)/C_m(min)]V_in，

其中V_out是通過所述第二二極管輸出的所述信號的所述電壓，V_in是所述輸入信號的所述電壓，C_m(max)是包括所述振動器和所述多個摻雜區中的一第一摻雜區的電容器的最大電容，C_m(min)是所述電容器的最小電容。

18.一種操作能量轉換裝置的方法，該能量轉換裝置包括：包含多個摻雜區的整體的單晶硅層；設置在所述單晶硅層中且連接到所述多個摻雜區中的一個摻雜區的振動器；第一二極管，其是PN結二極管且允許施加到所述振動器的輸入信號通過；以及第二二極管，其是PN結二極管且允許從所述振動器輸出的信號通過，所述方法包括：

驅動所述振動器；以及

通過所述第二二極管輸出根據所述振動器的驅動的輸出信號。

19.根據權利要求18所述的方法，其中驅動所述振動器包括施加輸入電壓到所述第一二極管。