CN101808262A - 电容式麦克风 - Google Patents
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Abstract
本发明有关一种电容式麦克风，尤其涉及一种微机电系统(Micro-Electro-Machanicl-system，简称MEMS)麦克风，其包括背极板、振膜以及基底，还包括振膜与背极板之间的半导体层，其中半导体层的导电率与介电常数之比小于60∏(rad/s)或半导体层为氮化硅或氧化硅，可有效降低寄生电容，从而改善MEMS麦克风中音频频段内的频响曲线低衰现象。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种电容式麦克风，尤其涉及一种微机电麦克风。
【背景技术】
随着无线通讯的发展，全球移动电话用户越来越多，用户对移动电话的要求已不仅满足于通话，而且要能够提供高质量的通话效果，尤其是目前移动多媒体技术的发展，移动电话的通话质量更显重要，移动电话的麦克风作为移动电话的语音拾取装置，其设计好坏直接影响通话质量。
而目前应用较多且性能较好的麦克风是微电机系统麦克风(Micro-Electro-Mechanical-System Microphone，简称MEMS)，相关技术中，电容式麦克风包括背极板、振膜以及基底，还包括振膜与背极板之间的半导体层，其半导体层中杂质较多，致使振膜与背极板间形成的寄生电容在频率较低时数值较大，从而引起MEMS麦克风中音频频段内的频响曲线不稳定，容易引起低衰现象，因此有必要提供一种新型的电容式麦克风。
【发明内容】
本发明需解决的技术问题是提供了一种低频频率曲线稳定的电容式麦克风。
根据上述需解决的技术问题，设计了一种电容式麦克风，该电容式麦克风包括背极板、振膜以及基底，还包括设置在振膜与背极板之间的半导体层，所述半导体层的导电率与介电常数之比小于60∏(rad/s)。
优选的，所述半导体层为硅层。
优选的，所述半导体层为氮化硅、氧化硅、氧化铝、氮化铝、石英或聚酰亚胺。
优选的，所述振膜为多晶硅材料。
本发明的有益效果在于：由于半导体层的导电率降低，从而有效降低寄生电容，从而改善MEMS麦克风中音频频段内的频响曲线低衰现象。
【附图说明】
图1是本发明一个实施例的剖面图；
图2是本发明一个实施例的立体剖面图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
如图1，图2所示，在本发明提供的一个实施例中，电容式麦克风1包括设有空腔16的基底11，与基底11相连的半导体层14，设置在半导体层14上的背板13和振膜12，背板13与振膜12相对设置，背板13上设有声孔131，振膜12位于背板13与基底11之间，电容麦克风1还包括与背板13耦合的第一电极(未图示)和与振膜耦合的第二电极(未图示)。振膜12与背板之间有空气隙15。
本发明旨在改变半导体层14的导电率与介电常数，本发明实施例中半导体层14组成材料优选硅，通过降低硅中含有的杂质使其电导率减小，半导体层14又属介电材料，介电材料是电容器中的关键部分，是形成寄生电容的主体(寄生的含义是本来没有在那个地方设计电容，但由于布线结构之间总是有互感，互容，就好像是寄生在布线之间的一样，所以叫寄生电容)，寄生电容的数值虽小，但却是引起频响特性曲线低衰的重要原因；研究表明：当半导体层的电导率大于5e-2时，从1KHz往上的初始寄生电容呈现最初很大，渐渐趋于固定值1.124pf的趋势；当半导体层14的电导率变为5e-2时，1KHz时的初始电容变为1.124pf，与较高频率的初始电容基本一致，恒定的低频截止频率变为30Hz，从而在有效频段10e3-10e9KHz内，电容值恒定，导电率比介电常数等于2*∏*30，此时寄生电容有效降低，从而改善了麦克风低频时的频响曲线特性，也就是当半导体层14中导电率与介电常数之比小于60∏(rad/s)时，由半导体层14所形成的初始电容和寄生电容有效降低，从而改善了麦克风低频时的频响曲线特性。其中，所述半导体层14还可换成氧化铝、氮化铝或石英或聚酰亚胺等绝缘材料，其导电率为0，符合研究条件：导电率与介电常数之比小于60∏(rad/s)，另所述振膜12优选多晶硅材料。
以上所述的仅是本发明的实施方式，在此应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出改进，但这些均属于本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种电容式麦克风，其包括背极板、振膜以及基底，还包括设置在振膜与背极板之间的半导体层，其特征在于：所述半导体层的导电率与介电常数之比小于60∏(rad/s)。
2.根据权利要求1所述的电容式麦克风，其特征在于：所述半导体层为硅层。
3.根据权利要求1所述的电容式麦克风，其特征在于：所述半导体层为氮化硅、氧化硅、氧化铝、氮化铝、石英或聚酰亚胺。
4.根据权利要求1所述的电容式麦克风，其特征在于：所述振膜为多晶硅材料。
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