[發(fā)明專利]壓電產(chǎn)生裝置及其制作方法、微機電系統(tǒng)有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010645796.1 | 申請日： | 2020-07-07 |
| 公開（公告）號： | CN111682100B | 公開（公告）日： | 2022-05-13 |
| 發(fā)明（設計）人： | 初寶進;田冬霞 | 申請（專利權(quán)）人： | 中國科學技術大學 |
| 主分類號： | H01L41/08 | 分類號： | H01L41/08;H01L41/083;H01L41/22 |
| 代理公司： | 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227 | 代理人： | 尹秀 |
| 地址： | 230026 安*** | 國省代碼： | 安徽;34 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 壓電 產(chǎn)生 裝置 及其 制作方法 微機 系統(tǒng) | ||
本申請實施例公開了一種壓電產(chǎn)生裝置及其制作方法、微機電系統(tǒng)，該壓電產(chǎn)生裝置中的壓電元件包括硅襯底和第一金屬電極，其中，所述硅襯底的第一表面具有與空氣接觸形成的第一壓電層，該壓電元件在受到作用力，產(chǎn)生形變時，可以產(chǎn)生電荷。而且，該壓電產(chǎn)生裝置的壓電元件在制作時，只需先使所述硅襯底的第一表面與空氣接觸形成第一壓電層，再在該第一電壓層表面形成第一金屬電極即可，結(jié)構(gòu)和制作工藝簡單，從而可以簡化具有該壓電元件的壓電產(chǎn)生裝置的制備工藝，進而簡化具有該壓電產(chǎn)生裝置的微機電系統(tǒng)MEMS的制備工藝。
技術領域
本申請涉及壓電技術領域，尤其涉及一種壓電產(chǎn)生裝置及其制作方法以及一種微機電系統(tǒng)。
背景技術
微機電系統(tǒng)(即Micro-Electro-Mechanical System，簡稱MEMS)是指尺寸在微米甚至納米級別的高科技器件，這種高科技器件已經(jīng)有十多年的歷史。隨著科技的發(fā)展，人們對空間利用的要求越來越高，小而精的電子器件已然成為一種主流追求，驅(qū)動著微機電系統(tǒng)MEMS向著更小的尺寸以及更高的集成密度，以及具有快速響應和更大的驅(qū)動的方向發(fā)展。具體的，在微機電系統(tǒng)MEMS里，靜電、磁致伸縮、熱和壓電等方法都可以使微機電系統(tǒng)MEMS產(chǎn)生驅(qū)動。
由于利用壓電方法產(chǎn)生驅(qū)動的微機電系統(tǒng)MEMS不僅具有溫度和頻率穩(wěn)定性極好、噪音低和具有寬動態(tài)范圍的優(yōu)勢，還可在振動器上收集能量，以及在低驅(qū)動電壓下就獲得大的集成密度等優(yōu)勢，因此，如何在微機電系統(tǒng)MEMS中利用壓電響應產(chǎn)生驅(qū)動，成為本領域技術人員的研究熱點。
發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術問題，本申請實施例提供了一種壓電產(chǎn)生裝置，該壓電產(chǎn)生裝置中的壓電產(chǎn)生元件在受到作用力，產(chǎn)生形變時，能夠產(chǎn)生電荷，從而使得包括該壓電產(chǎn)生裝置的微機電系統(tǒng)具有壓電響應特性，可以利用壓電響應產(chǎn)生驅(qū)動。
為解決上述問題，本申請實施例提供了如下技術方案：
一種壓電產(chǎn)生裝置，包括：
硅襯底，所述硅襯底的第一表面具有與空氣接觸形成的第一壓電層；
位于所述第一壓電層背離所述硅襯底一側(cè)的第一金屬電極，所述第一金屬電極與所述硅襯底之間具有第一絕緣區(qū)。
可選的，如果所述硅襯底為N型硅襯底，所述第一金屬電極的功函數(shù)大于所述硅襯底的功函數(shù)，以在所述硅襯底與所述第一壓電層之間形成第一絕緣區(qū)；
如果所述硅襯底為P型硅襯底，所述第一金屬電極的功函數(shù)小于所述硅襯底的功函數(shù)，以在所述硅襯底與所述第一壓電層之間形成第一絕緣區(qū)。
可選的，所述第一壓電層與所述第一金屬電極之間還形成有第一絕緣層。
可選的，所述硅襯底的第二表面具有與空氣接觸形成的第二壓電層，所述第二表面與所述第一表面相對；
所述壓電元件還包括：
位于所述第二壓電層背離所述硅襯底一側(cè)的第二金屬電極，所述第二金屬電極與所述硅襯底之間具有第二絕緣區(qū)。
可選的，如果所述硅襯底為N型硅襯底，所述第二金屬電極的功函數(shù)大于所述硅襯底的功函數(shù)，以在所述硅襯底與所述第二壓電層之間形成第二絕緣區(qū)；
如果所述硅襯底為P型硅襯底，所述第二金屬電極的功函數(shù)小于所述硅襯底的功函數(shù)，以在所述硅襯底與所述第二壓電層之間形成第二絕緣區(qū)。
可選的，所述第二壓電層與所述第二金屬電極之間還形成有第二絕緣層。一種壓電產(chǎn)生裝置的制作方法，包括：
提供硅襯底，所述硅襯底的第一表面具有與空氣接觸形成的第一壓電層；
在所述第一壓電層背離所述硅襯底一側(cè)形成第一金屬電極，所述第一金屬電極與所述硅襯底之間具有第一絕緣區(qū)。
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