[发明专利]微机电设备、微机电设备的阵列、制造微机电设备的方法以及操作微机电设备的方法

权利要求书

1.一种微机电设备，其包括：

衬底；

机械耦合至该衬底的隔膜，该隔膜包括非应力区和用以使隔膜弯曲到两个几何稳定位置之一中的应力区；

机械耦合至隔膜的致动器，该致动器包括在隔膜之上的压电层；以及

控制器，其被配置成响应于数字声音输入来提供电控制信号；

其中该致动器被配置成接收电控制信号来经由压电层将机械压电力施加于隔膜上，以使隔膜移动来创建声波。

2.权利要求1所述的微机电设备，

其中该致动器被进一步配置成从控制器接收另外的电控制信号以将隔膜控制在两个几何稳定位置之间的几何不稳定位置中。

3.权利要求2所述的微机电设备，

其中该致动器被进一步配置成在隔膜移动时控制隔膜。

4.权利要求1所述的微机电设备，

其中该致动器被进一步配置成接收电控制信号以将隔膜从一个几何稳定位置移动到另一几何稳定位置以创建声波。

5.权利要求1所述的微机电设备，进一步包括：

耦合至隔膜的传感器，其被配置成确定隔膜在两个几何稳定位置之间的位置。

6.权利要求5所述的微机电设备，

其中该传感器包括机械耦合至隔膜的另外的压电层。

7.权利要求5所述的微机电设备，

其中该传感器包括电容耦合至隔膜的电极。

8.权利要求1所述的微机电设备，

其中该致动器的压电层被进一步配置为用以确定隔膜在两个几何稳定位置之间的位置的传感器。

9.权利要求1所述的微机电设备，

其中该致动器进一步包括机械耦合至压电层的顶表面的第一电极。

10.权利要求9所述的微机电设备，

其中该致动器进一步包括机械耦合至隔膜之上的压电层的底表面的第二电极。

11.权利要求9所述的微机电设备，

其中该隔膜进一步包括传导区，其被配置为机械耦合至压电层的底表面的第二电极。

12.权利要求1所述的微机电设备，

其中该隔膜的应力区包括结构掺杂剂。

13.权利要求1所述的微机电设备，

其中该隔膜进一步包括预应力层，其机械耦合至隔膜的表面以给予应力区。

14.权利要求1所述的微机电设备，

其中该致动器包括预应力层，其机械耦合在隔膜的表面之上以给予应力区。

15.权利要求14所述的微机电设备，

其中致动器的预应力层是由以下各项组成的层的组中的至少一个：

机械耦合至压电层的顶表面的第一电极，

压电层，以及

机械耦合至隔膜之上的压电层的底表面的第二电极。

16.一种微机电设备的阵列，其包括：

衬底；

布置在衬底上的多个微机电设备，其中该多个微机电设备中的每一个包括：

机械耦合至衬底的隔膜，该隔膜包括非应力区和用以使隔膜弯曲到两个几何稳定位置之一中的应力区；

机械耦合至隔膜的致动器，该致动器包括在隔膜之上的压电层；

控制器，其被配置成响应于数字声音输入来提供电控制信号；

其中该致动器被配置成接收电控制信号来经由压电层将机械压电力施加于隔膜上，以使隔膜移动来创建声波；以及

被耦合至多个微机电设备的阵列控制器，其被配置成利用按照数字声音输入的电控制信号来控制相应微机电设备以创建聚合声波。