[发明专利]一种声波换能单元及其制作方法、声波换能器

说明书

本发明提供了一种声波换能单元及其制作方法、声波换能器，涉及电子器件技术领域。本发明通过在第一衬底上设置第一电极，在第一衬底靠近第一电极的一侧设置支撑层，在支撑层远离第一衬底的一侧还设置有导体化振膜层；支撑层围成有空腔，第一电极、导体化振膜层和空腔在第一衬底上的正投影存在重合区域，且导体化振膜层同时作为声波换能单元中的振膜层和第二电极。通过将声波换能单元中的振膜层和第二电极合二为一，仅采用导体化振膜层同时作为振膜层和第二电极，使得声波换能单元的层结构较为简单，相应的，可减少声波换能单元的制作工序，从而降低生产成本。

技术领域

本发明涉及电子器件技术领域，特别是涉及一种声波换能单元及其制作方法、声波换能器。

背景技术

随着科技的不断发展，CMUT(Capacitive Micromachined UltrasonicTransducer，电容式微机械超声波换能器)已广泛应用到医学成像、治疗、工业流量计、汽车雷达、室内定位等多个方面。

目前，声波换能器中的各个声波换能单元的层结构较为复杂，导致制作工序较多，从而导致生产成本较高。

发明内容

本发明提供一种声波换能单元及其制作方法、声波换能器，以解决现有的声波换能器中的各个声波换能单元的层结构较为复杂，导致制作工序较多，从而导致生产成本较高的问题。

为了解决上述问题，本发明公开了一种声波换能单元，包括：第一衬底、设置在所述第一衬底上的第一电极、设置在所述第一衬底靠近所述第一电极一侧的支撑层，以及设置在所述支撑层远离所述第一衬底一侧的导体化振膜层；

其中，所述支撑层围成有空腔，所述第一电极、所述导体化振膜层和所述空腔在所述第一衬底上的正投影存在重合区域；所述导体化振膜层同时作为所述声波换能单元中的振膜层和第二电极。

可选的，所述导体化振膜层的材料为石墨烯或超顺排碳纳米管。

可选的，在沿着垂直于所述第一衬底所在平面的方向上，所述导体化振膜层的厚度为5nm至100nm。

可选的，所述声波换能单元还包括隔离保护层，所述隔离保护层设置在所述第一电极靠近所述导体化振膜层的一侧，且所述隔离保护层覆盖所述第一电极。

可选的，所述导体化振膜层具有贯穿的释放孔，所述释放孔在所述第一衬底上的正投影位于所述空腔在所述第一衬底上的正投影内。

可选的，所述声波换能单元还包括覆盖所述导体化振膜层的钝化层，所述钝化层填充至所述释放孔内；

所述声波换能单元还包括设置在所述钝化层远离所述导体化振膜层一侧的第一信号线，所述第一信号线通过贯穿所述钝化层的第一通孔与所述导体化振膜层连接。

可选的，所述第一衬底具有贯穿的第二通孔；

所述声波换能单元还包括设置在所述第一衬底远离所述第一电极一侧的第二信号线，且所述第二信号线通过所述第二通孔与所述第一电极连接。

可选的，所述第二通孔在所述导体化振膜层上的正投影位于所述导体化振膜层的中心位置。

为了解决上述问题，本发明还公开了一种声波换能单元的制作方法，包括：

在第一衬底上形成第一电极；

在所述第一衬底靠近所述第一电极的一侧形成支撑层；所述支撑层围成有空腔；

在所述支撑层远离所述第一衬底的一侧形成导体化振膜层；

其中，所述第一电极、所述导体化振膜层和所述空腔在所述第一衬底上的正投影存在重合区域；所述导体化振膜层同时作为所述声波换能单元中的振膜层和第二电极。

可选的，所述在所述支撑层远离所述第一衬底的一侧形成导体化振膜层的步骤，包括：