[发明专利]一种多悬臂宽频MEMS压电俘能器

摘要

本发明涉及一种多悬臂宽频MEMS压电俘能器，属于微机械电子技术领域；具体采用MEMS工艺，体硅加工成形，其结构包括微俘能器边框、主悬臂梁、多个次悬臂梁、多个下分布电极引线端、PZT压电层、多个上分布电极引线端和多根引线；各个次悬臂梁采用相同的多层矩形梁结构；微俘能器边框的中线位置制作主悬臂梁，多个次悬臂梁平均对称分布在主悬臂梁的两侧。各个次悬臂梁的顶电极层和上分布电极引线端采用引线一一对应连接，各个次悬臂梁的底电极层和下分布电极引线端采用引线一一对应连接。本发明的MEMS压电俘能器将压电材料与硅微材料进行兼容设计，扩大了微俘能器的带宽。同时，实现了多路俘能多路输出，避免了交流电相互影响。

主权项

一种多悬臂宽频MEMS压电俘能器，其特征在于：采用MEMS工艺，体硅加工成形；具体包括微俘能器边框、主悬臂梁、多个次悬臂梁、多个下分布电极引线端、PZT压电层、多个上分布电极引线端和多根引线；次悬臂梁、下分布电极引线端和上分布电极引线端的数量一致，且为偶数；引线数量为次悬臂梁数量的两倍；各个次悬臂梁采用相同的多层矩形梁结构，从上自下依次为顶电极层、PZT层、底电极层、上层SiO2、Si层、下层SiO2；矩形梁一端与主悬臂梁连接，另一端为梁的自由端；硅质量块为长方体，位于自由端的下层SiO2下部；微俘能器边框的中线位置制作主悬臂梁，多个次悬臂梁平均对称分布在主悬臂梁的两侧；PZT压电层位于微俘能器边框与主悬臂梁垂直的一侧边长的上表面，多个上分布电极引线端相对于主悬臂梁所在直线对称分布在PZT压电层的上表面；多个下分布电极引线端平均对称分布在与主悬臂梁平行的微俘能器边框两侧边上；各个次悬臂梁的顶电极层和上分布电极引线端采用引线一一对应连接，各个次悬臂梁的底电极层和下分布电极引线端采用引线一一对应连接；多根引线通过离子溅射和再刻蚀工艺制作在微俘能器边框和主悬臂梁上。