CN108917991A - 高灵敏度压电mems传感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了高灵敏度压电MEMS传感器及其制备方法，所述压电MEMS传感器包括基底和压电堆叠结构；所述基底从下至上依次为基底底层、基底中间层和基底顶层；所述基底底层设有背腔，所述基底顶层设有规律分布的镂空槽；所述压电堆叠结构设有贯通压电堆叠结构、且与镂空槽相通的若干释放孔。本发明压电MEMS传感器，当压电堆叠结构、基底顶层和基底中间层发生形变时，由于镂空槽的存在，使得压电薄膜的挠曲变形增大，压电薄膜的应变程度得到加强，输出更强的电信号，从而提升压电传感器的灵敏度。
Description
技术领域
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种高灵敏度压电MEMS传感器及其制备方法。
背景技术
传感器作为一种将机械能与电能相互转换的换能器，现在已经广泛用于手机、电脑、照相机等消费性电子产品以及工业界、生命健康监测等领域中。传统的传感器主要包括电容式和压电式两种，电容式传感器采用双层膜结构，利用导体间的电容充放电原理，改变导体间的电压，从而实现机械能到电能的转换。虽然电容式传感器具有极为宽广的频率响应范围，能够快速的瞬时响应等优点，但是电容式传感器脆弱，怕潮怕摔，需要直流电压，在实际应用中依然存在较大问题。近年来随着压电式微机电系统(MEMS)技术的不断发展，特别是基于氮化铝薄膜材料MEMS技术的逐渐成熟，压电MEMS传感器也不断的发展起来。压电MEMS传感器是一种新型的MEMS产品，利用集成在硅基底表面的压电材料进行能量转换，其采用单一隔膜结构，能够不受灰尘、水、焊剂蒸汽影响，在高端电子产品上已经逐渐取代传统的电容式传感器，成为新一代MEMS传感器市场的主流。
目前压电传感器多被制作为悬臂梁或者隔板结构，虽然压电传感器在稳定性、防水防潮性、结构制备上相对电容式传感器都具有较大优势，但是大多数压电材料由块体转向薄膜材料时其压电性能都会有所下降，且介电损耗会增大，为了进一步提高传感器的机电耦合效率，需要通过优化压电传感器的结构或改性压电材料等方法以提高压电传感器的灵敏度，从而提升传感器的性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种高灵敏度压电MEMS传感器及其制备方法。
本发明提供的一种高灵敏度压电MEMS传感器，包括基底和压电堆叠结构；
所述基底从下至上依次为基底底层、基底中间层和基底顶层；
所述基底底层设有背腔，所述基底顶层设有规律分布的镂空槽；
所述压电堆叠结构设有贯通压电堆叠结构、且与镂空槽相通的若干释放孔。
为便于制作背腔和镂空槽，避免腐蚀背腔和镂空槽时腐蚀掉基底中间层，基底底层、基底顶层采用与基底中间层不同的材质。作为一种优选方案，基底底层和基底顶层为单晶硅，基底中间层为SiO2。
进一步的，所述镂空槽为一系列同心圆环槽、或为若干平行的长条槽、或由沿第一方向的若干长条槽和沿第二方向的若干长条槽垂直交叉构成、或由若干平行的长条槽和一系列同心圆环槽交叠构成、或由交叉的沿第一方向的若干长条槽和沿第二方向的若干长条槽与一系列同心圆环槽交叠构成。
进一步的，所述背腔呈圆柱型、长方体型或圆台型，但不限于此。
进一步的，若干释放孔均匀或随机的分布于压电堆叠结构中。
进一步的，所述压电堆叠结构从下至上依次为底电极、压电薄膜和顶电极。
所述底电极和所述顶电极为金属导电薄膜，优选为Mo导电薄膜、Pt导电薄膜、Au导电薄膜或Al导电薄膜。
所述压电薄膜优选为AlN压电薄膜、Sc掺杂AlN压电薄膜、PZT压电薄膜或ZnO压电薄膜。
为进一步提高压电MEMS传感器的性能，可对压电堆叠结构中的底电极和顶电极图案化。本发明中电极图案化包括仅顶电极图案化以及底电极和顶电极均图案化两种方案。
当采用仅顶电极图案化的方案时，将顶电极图案化为完整或分离的图案，所述分离的图案指通过内嵌槽将电极分割的形状图案。
当采用底电极和顶电极均图案化的方案时，图案化后的顶电极与底电极形状、大小一致，且位置相对应。将底电极和顶电极图案化为完整或分离的图案，所述分离的图案指通过内嵌槽将电极分割的形状图案。
上述完整的图案，具体指：将电极图案化为圆形电极、或多边形电极。
上述分离的图案，具体指：
将电极图案化为内嵌正方形环槽的正方形电极、内嵌两平行条形槽的长方形电极、内嵌圆环槽的圆形电极、或内嵌正六边形环槽的正六边形电极。
本发明提供的高灵敏度压电MEMS传感器的制备方法，包括步骤：
S110在基底的基底顶层上刻蚀基底顶层槽，所述基底从下至上依次为基底底层、基底中间层和基底顶层；
S120在基底顶层上沉积第一牺牲层；
S130抛除多余的第一牺牲层，使得保留的第一牺牲层刚好填满基底顶层槽；
S140在基底顶层和第一牺牲层上沉积压电堆叠结构；
S150在压电堆叠结构上刻蚀贯通压电堆叠结构、且连接第一牺牲层的若干释放孔；
S160通过若干释放孔释放腐蚀液或腐蚀气体，腐蚀第一牺牲层，从而在基底顶层上形成镂空槽；
S170在基底的基底底层上刻蚀出背腔，即获得高灵敏度压电MEMS传感器。
当需要图案化顶电极时，步骤S140，具体为：
在基底顶层和第一牺牲层上依次沉积底电极、压电薄膜和顶电极，将顶电极图案化。
当需要图案化底电极和顶电极时，步骤S140，具体为：
在基底顶层和第一牺牲层上沉积底电极；
对底电极图案化；
在底电极上沉积第二牺牲层；
抛除多余的第二牺牲层，使保留的第二牺牲层刚好填满底电极图案化后形成的底电极槽或空白区域；
在底电极上依次沉积压电薄膜和顶电极；
将顶电极图案化为与底电极形状、尺寸一致且上下对应的图案；
同时，在步骤S150中，所刻蚀的若干释放孔中，使部分释放孔连接第一牺牲层、部分释放孔连接第二牺牲层；
同时，在步骤S160中，通过若干释放孔释放腐蚀液或腐蚀气体，腐蚀第一牺牲层和第二牺牲层，从而在基底顶层上形成镂空槽，在底电极上形成内嵌槽。
本发明提供的高灵敏度压电MEMS传感器的接线方法，用于仅顶电极图案化为分离的图案情况，其特点是：
分割后的两顶电极分别连接外接电路的正负极。
本发明提供的高灵敏度压电MEMS传感器的接线方法，用于底电极和顶电极均图案化为分离的图案情况，其特点是：
将底电极分割后的两底电极分别记为a1底电极和b1底电极，将顶电极分割后的两顶电极分别记为a1顶电极和b1顶电极，a1底电极和a1顶电极位置相对，b1底电极和b1顶电极位置相对；
a1底电极和b1顶电极相连，b1底电极和a1顶电极相连，分别连外接电路的正负极。
当传感器感应音频信号时，声压作用于压电堆叠结构上表面，从而引起压电堆叠结构、基底顶层和基底中间层的应变形变。由于压电堆叠结构中压电薄膜的压电作用，在压电薄膜表面产生电荷，通过底电极和顶电极将电信号输出。
本发明提出的高灵敏度压电MEMS传感器，通过在基底顶层上挖取镂空槽，可以在压电堆叠结构下方形成有规律分布的空腔。当压电堆叠结构、基底顶层和基底中间层发生形变时，由于镂空槽的存在，使得压电薄膜的挠曲变形增大，压电薄膜的应变程度得到加强，从而输出更强的电信号，提升压电传感器的灵敏度。通过控制基底顶层和基底中间层的厚度、背腔大小、形状，以及镂空槽的尺寸、形状，可调节压电传感器的灵敏度，以提高传感器性能。
附图说明
图1为仅顶电极图案化的压电MEMS传感器结构的侧剖示意图；
图2为仅顶电极图案化的压电MEMS传感器结构的俯视示意图，图(a)和图(b)分别对应圆形和正六边形的顶电极图案化；
图3为底电极和顶电极图案化的压电MEMS传感器结构的侧剖示意图；
图4为底电极和顶电极图案化的压电MEMS传感器结构的俯视示意图，图(a)和图(b)分别对应内嵌两平行条形槽和内嵌正方形环槽的电极图案化；
图5～19为制备图1～2所示压电MEMS传感器的工艺步骤示意图，其中，图12～15为将顶电极图案化为圆形的压电MEMS传感器的工艺步骤示意图，图16～19为将顶电极图案化为六边形的压电MEMS传感器的工艺步骤示意图；各图中的图(a)和图(b)分别表示侧剖图和俯视图；
图20为仅顶电极图案化时几种优选的顶电极图案化示意图；
图21为仅顶电极图案化时几种优选的释放孔分布示意图；
图22～44为制备图3～4所示压电MEMS传感器的工艺步骤示意图，其中，图27～35为将底电极和顶电极图案化为内嵌两平行条形槽的电极的压电MEMS传感器的工艺步骤示意图，图36～44为将底电极和顶电极图案化为内嵌正方形环槽的电极的压电MEMS传感器的工艺步骤示意图；各图中的图(a)和图(b)分别表示侧剖图和俯视图；
图45为底电极和顶电极均图案化时几种优选的电极图案化示意图；
图46为底电极和顶电极均图案化时几种优选的释放孔分布示意图；
图47～50为几种优选的基底顶层槽形状示意图。
附图中各部件的标记如下：
1-基底底层，2-基底中间层，3-基底顶层，4-基底顶层槽，5-第一牺牲层，6-底电极，7-压电薄膜，8-顶电极，9-释放孔，10-镂空槽，11-背腔，12-a顶电极，13-b顶电极，14-底电极槽，15-a1底电极，16-b1底电极，17-第二牺牲层，18-a1顶电极，19-b1顶电极，20-内嵌槽。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明和/或现有技术中的技术方案，下面将对照附图说明本发明实施例。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，并获得其他的实施方式。
图1和图2为底电极不进行图案化，仅顶电极进行图案化的两种具体的较佳实施例。图1～2所示的高灵敏度压电MEMS传感器包括基底和压电堆叠结构。所述的基底包括基底底层1、基底中间层2和基底顶层3，在基底底层1上设有背腔11，在基底顶层3上设有镂空槽10。所述的压电堆叠结构包括底电极6，压电薄膜7和顶电极8，在压电堆叠结构上设有多个释放孔9，以通过腐蚀液或腐蚀气体释放镂空槽10。
图3和图4为底电极和顶电极均图案化的两种具体的较佳实施例。图3～4所示的高灵敏度压电MEMS传感器包括基底和压电堆叠结构。所述的基底包括基底底层1、基底中间层2和基底顶层3，在基底底层1上设有背腔11，在基底顶层3上设有镂空槽10。所述的压电堆叠结构包括底电极，压电薄膜7和顶电极。见图4(a)所示，将电极图案化为内嵌两平行条形槽的电极后，则底电极和顶电极均被划分为位于中间的长条形电极、以及对称分布于该中间电极两侧的两长条形电极，将底电极和顶电极的位于两侧的长条形电极记为a1底电极15和a1顶电极18，将底电极和顶电极的位于中间的长条形电极记为b1底电极16和b1顶电极19。同样的，见图4(b)所示，将电极图案化为内嵌正方形环槽的电极，则底电极和顶电极均被划分为位于中间的正方形电极、以及包围该正方形电极的方环形电极，该正方形电极和该方环形电极共中心，且正方形电极和方环形电极的四边相互平行。因此，将底电极和顶电极的位于边缘的方环形电极记为a1底电极15和a1顶电极18，将底电极和顶电极的位于中间的正方形电极记为b1底电极16和b1顶电极19。图案化后的顶电极与底电极形状、大小应一致，且位置相对应。见图3所示，底电极图案化后即在底电极上形成了内嵌槽20。
图5～19示出了图1～2所示的压电MEMS传感器的工艺步骤，具体如下：
(110)如图5所示，准备制备压电MEMS传感器所需的基底。基底可以自行制备，或直接市面购买。
(120)如图6所示，在基底顶层3上刻蚀出基底顶层槽4，用于后续制备镂空槽10。本实施例中，所刻蚀的基底顶层槽4为一系列同心圆环槽。
(130)如图7所示，在基底顶层3上沉积第一牺牲层5，第一牺牲层5采用与基底底层1、基底中间层2、基底顶层3、底电极6、压电薄膜7和顶电极8均不同的材料，以保证后续被腐蚀时，仅第一牺牲层5被腐蚀，而其他结构不受影响。
(140)如图8所示，通过化学机械抛光技术将多余的第一牺牲层5抛除，使得第一牺牲层5刚好填满基底顶层槽4。
(150)如图9～11所示，在基底顶层3和第一牺牲层5上依次沉积底电极6、压电薄膜7和顶电极8。
(160)图12～15示出了顶电极8图案化为圆形的压电MEMS传感器的工艺步骤，具体包括：
(161)如图12所示，将顶电极8图案化为圆形；
(162)如图13所示，在压电堆叠结构上刻蚀贯通压电堆叠结构的释放孔9，释放孔9用来释放腐蚀液或者腐蚀气体，以腐蚀第一牺牲层5；
(163)如图14所示，通过释放孔9释放腐蚀液或者腐蚀气体，腐蚀第一牺牲层5从而形成镂空槽10；
(164)如图15所示，在基底底层1上刻蚀出背腔11，即获得高灵敏度压电MEMS传感器。
(170)图16～19示出了顶电极8图案化为六边形的压电MEMS传感器的工艺步骤，具体工艺与顶电极8图案化为圆形的一致。
图20为仅顶电极图案化时几种优选顶电极图案化示意图，其中，图(a)所示为将顶电极图案化为内嵌正方形环槽的正方形顶电极，图(b)所示为将顶电极图案化为内嵌两平行条形槽的长方形顶电极，图(c)所示为将顶电极图案化为内嵌圆环槽的圆形顶电极，图(d)所示为将顶电极图案化为内嵌正六边形环槽的正六边形顶电极。该图所示4种图案化方式，均利用内嵌槽将原始顶电极进行了分割，分割为a顶电极12和b顶电极13。若采用图1～2所示，将顶电极8图案化为圆形、六边形，或其他如八边形、十边形等结构，但顶电极8仍保持完整，则底电极6和顶电极8分别连外接电路的正负极。如采用图20所示，将顶电极图案化为a顶电极12和b顶电极13，a顶电极12和b顶电极13分别连外接电路的正负极。
图21为仅顶电极图案化时几种优选的释放孔分布示意图，其中，图(a)所示释放孔排布成十字型，图(b)所示释放孔排布成放射线型，图(c)所示释放孔排布成一系列同心圆。释放孔9应正对着第一牺牲层5，可根据需求，均匀或随机分布在压电堆叠结构上，以保证腐蚀过程中第一牺牲层5能够完全被腐蚀。
图22～44示出了图3～4所示的压电MEMS传感器的工艺步骤，具体如下：
(210)如图22所示，准备制备压电MEMS传感器所需的基底。基底可以自行制备，或直接市面购买。
(220)如图23所示，在基底顶层3上刻蚀出基底顶层槽4，用于后续制备镂空槽10。本实施例中，所刻蚀的基底顶层槽4为一系列同心圆槽。
(230)如图24所示，在基底顶层3上沉积第一牺牲层5。
(240)如图25所示，通过化学机械抛光技术将多余的第一牺牲层5抛除，使得第一牺牲层5刚好填满基底顶层槽4。
(250)如图26所示，在基底顶层3和第一牺牲层5上沉积底电极6。
(260)图27～35示出了底电极和顶电极图案化为内嵌两平行条形槽的电极的压电MEMS传感器的工艺步骤，具体包括：
(261)如图27所示，将底电极6图案化为内嵌两平行条形槽的底电极，其中两平行条形槽即底电极槽14，将底电极6分割成a1底电极15和b1底电极16；
(262)如图28所示，在底电极6沉积第二牺牲层17；
(263)如图29所示，通过化学机械抛光技术将多余的第二牺牲层17抛除，使得第二牺牲层17刚好填满底电极槽14；
(264)如图30～31所示，在底电极6上依次沉积压电薄膜7和顶电极8；
(265)如图32所示，将顶电极图案化为与底电极形状、尺寸一致且上下对应的图案，顶电极被分割成a1顶电极18和b1顶电极19；
(266)如图33所示，在压电堆叠结构上刻蚀连接第一牺牲层5或第二牺牲层17的释放孔9，释放孔9用来释放腐蚀液或者腐蚀气体，以腐蚀第一牺牲层5和第二牺牲层17；
(267)如图34所示，通过释放孔9释放腐蚀液或者腐蚀气体，腐蚀第一牺牲层5和第二牺牲层17，从而形成镂空槽10和内嵌槽20。为保证腐蚀时，仅第一牺牲层5和第二牺牲层17被腐蚀，而其他结构不受影响，第一牺牲层5和第二牺牲层17应采用与基底底层1、基底中间层2、基底顶层3、底电极6、压电薄膜7和顶电极8均不同的材料；
(268)如图35所示，在基底底层1上刻蚀出背腔11，即获得高灵敏度压电MEMS传感器。
(270)图36～44示出了底电极和顶电极图案化为内嵌正方形环槽的电极的压电MEMS传感器的工艺步骤，具体工艺与图案化为圆形的一致。
图45为底电极和顶电极均图案化时，几种其他的优选电极图案化示意图，其中，图(a)所示为将电极图案化为圆形，图(b)所示为将电极图案化为六边形，图(c)所示为将电极图案化为内嵌圆环槽的电极，图(d)所示为将电极图案化为内嵌正六边形环槽的电极，这里电极指底电极和顶电极。若采用图3、图4、图45(c)、图45(d)所示，将底电极图案化为分割的a1底电极15和b1底电极16，顶电极8图案化为分割的a1顶电极18和b1顶电极19，则将a1底电极15和b1顶电极19相连，b1底电极16和a1顶电极18相连，分别连外接电路的正负极。如采用图45(a)、图45(b)所示，底电极和顶电极图案化后仍然保持完整，则将底电极6和顶电极8分别连外接电路的正负极。
图46所示为底电极和顶电极均图案化时几种优选的释放孔分布示意图。释放孔9正对着第一牺牲层5或第二牺牲层17，可根据需求，均匀或随机分布在压电堆叠结构上，保证在腐蚀过程中第一牺牲层5和第二牺牲层17能够完全被腐蚀。
图47～50所示为另外几种优选的基底顶层槽形状示意图，其中，图47所示基底顶层槽4为若干平行的长条槽。图48所示基底顶层槽4为沿第一方向的若干长条槽和沿第二方向的若干长条槽交叉构成，其中，第一方向和第二方向为两相互垂直的方向。图49所示基底顶层槽4由若干平行的长条槽和一系列同心圆环槽交叠构成。图50所示基底顶层槽4包括交叉的沿第一方向的若干长条槽和沿第二方向的若干长条槽，以及与其交叠的一系列同心圆环槽。
上述实施例所述是用以具体说明本发明，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本发明的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本发明的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。
Claims (16)
1.高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
包括基底和压电堆叠结构；
所述基底从下至上依次为基底底层、基底中间层和基底顶层；
所述基底底层设有背腔，所述基底顶层设有规律分布的镂空槽；
所述压电堆叠结构设有贯通压电堆叠结构、且与镂空槽相通的若干释放孔。
2.如权利要求1所述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述基底底层、所述基底顶层与所述基底中间层材质不同。
3.如权利要求2所述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述基底底层和所述基底顶层为单晶硅，所述基底中间层为SiO2。
4.如权利要求1所述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述镂空槽为一系列同心圆环槽、或为若干平行的长条槽、或由沿第一方向的若干长条槽和沿第二方向的若干长条槽垂直交叉构成、或由若干平行的长条槽和一系列同心圆环槽交叠构成、或由交叉的沿第一方向的若干长条槽和沿第二方向的若干长条槽与一系列同心圆环槽交叠构成。
5.如权利要求1所述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述压电堆叠结构从下至上依次为底电极、压电薄膜和顶电极。
6.如权利要求5述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述顶电极为图案化后的顶电极。
7.如权利要求6述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
顶电极图案化为完整或分离的图案，所述分离的图案指通过内嵌槽将电极分割的形状图案。
8.如权利要求5述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述底电极和顶电极均为图案化后的电极，图案化后的顶电极与底电极形状、大小一致，且位置相对应。
9.如权利要求8述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
底电极和顶电极图案化为完整或分离的图案，所述分离的图案指通过内嵌槽将电极分割的形状图案。
10.如权利要求7或9所述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述电极图案化为完整的图案，具体为：
电极图案化为圆形电极、或多边形电极。
11.如权利要求7或9所述的高灵敏度压电MEMS传感器，其特征是：
所述电极图案化为分离的图案，具体为：
电极图案化为内嵌正方形环槽的正方形电极、内嵌两平行条形槽的长方形电极、内嵌圆环槽的圆形电极、或内嵌正六边形环槽的正六边形电极。
12.高灵敏度压电MEMS传感器的制备方法，其特征是，包括步骤：
S110在基底的基底顶层上刻蚀基底顶层槽，所述基底从下至上依次为基底底层、基底中间层和基底顶层；
S120在基底顶层上沉积第一牺牲层；
S130抛除多余的第一牺牲层，使得保留的第一牺牲层刚好填满基底顶层槽；
S140在基底顶层和第一牺牲层上沉积压电堆叠结构；
S150在压电堆叠结构上刻蚀贯通压电堆叠结构、且连接第一牺牲层的若干释放孔；
S160通过若干释放孔释放腐蚀液或腐蚀气体，腐蚀第一牺牲层，从而在基底顶层上形成镂空槽；
S170在基底的基底底层上刻蚀出背腔，即获得高灵敏度压电MEMS传感器。
13.如权利要求12所述的高灵敏度压电MEMS传感器的制备方法，其特征是：
步骤S140，具体为：
在基底顶层和第一牺牲层上依次沉积底电极、压电薄膜和顶电极，将顶电极图案化。
14.如权利要求12所述的高灵敏度压电MEMS传感器的制备方法，其特征是：
步骤S140，具体为：
在基底顶层和第一牺牲层上沉积底电极；
对底电极图案化；
在底电极上沉积第二牺牲层；
抛除多余的第二牺牲层，使保留的第二牺牲层刚好填满底电极图案化后形成的底电极槽或空白区域；
在底电极上依次沉积压电薄膜和顶电极；
将顶电极图案化为与底电极形状、尺寸一致且上下对应的图案；
同时，在步骤S150中，所刻蚀的若干释放孔中，使部分释放孔连接第一牺牲层、部分释放孔连接第二牺牲层；
同时，在步骤S160中，通过若干释放孔释放腐蚀液或腐蚀气体，腐蚀第一牺牲层和第二牺牲层，从而在基底顶层上形成镂空槽，在底电极上形成内嵌槽。
15.如权利要求7所述的高灵敏度压电MEMS传感器的接线方法，用于仅顶电极图案化为分离的图案情况，其特征是：
分割后的两顶电极分别连接外接电路的正负极。
16.如权利要求9所述的高灵敏度压电MEMS传感器的接线方法，用于底电极和顶电极均图案化为分离的图案情况，其特征是：
将底电极分割后的两底电极分别记为a1底电极和b1底电极，将顶电极分割后的两顶电极分别记为a1顶电极和b1顶电极，a1底电极和a1顶电极位置相对，b1底电极和b1顶电极位置相对；
a1底电极和b1顶电极相连，b1底电极和a1顶电极相连，分别连外接电路的正负极。
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