طراحی و مدل سازی سنسور صوتی حساسیت بالا با استفاده از دیافراگم موج دار

بررسی های انجام شده بر روی سنسورهای صوتی نشان می دهد حساسیت سنسور یکی از مهم ترین پارامترهای سنسور می باشد. تنش پسماند یکی از مهمترین عوامل کاهش حساسیت در سنسورهای صوتی خازنی می باشد. در این پژوهش سنسور صوتی جدید حساسیت بالایی را با استفاده از دیافراگم تکنولوژی ماشین کاری میکرونی طراحی می کنیم. در این پروژه به منظور کاهش تاثیر تنش پسماند و افزایش حساسیت سنسور از یک دیافراگم موجدار با لبه های ثابت استفاده می کنیم. این دیافراگم به صورت معلق بر روی صفحه ثابت قرار می گیرد و سنسور صوتی مدنظر را تشکیل می دهد. در ادامه کار به مدل سازی و شبیه سازی سنسور پیشنهادی می پردازیم، و تاثیر پارامترهای مختلف سنسور از قبیل تنش پسماند، ولتاژ بایاس، تعداد موج های دیافراگم و.. را بر عملکرد سنسور مورد مطالعه قرار می دهیم. در ساختار نهایی این سنسور از یک دیافراگم موجدار به شعاع 272um استفاده شده است که 70um آن مربوط به قسمت موجدار دیافراگم و um200 باقیمانده مربوط به ناحیه صاف دیافراگم می باشد. در ساختار نهایی تعداد موج ها برابر 7، ضخامت دیافراگم برابر .9um و ارتفاع موج ها برابر با 2 um در نظر گرفته شده است. دیافراگم و صفحه ثابت به وسیله یک فاصله هوایی1um از یکدیگر جدا شده اند. ساختار ارائه شده در این پژوهش می تواند با کاهش ولتاژ کاری سنسورها، افزایش حساسیت سنسور، کاهش وابستگی مشخصات سنسور به پروسه ساخت و همچنین افزاش پاسخ فرکانسی صاف سنسور تحول بزرگی در صنایع مرتبط ایجاد کند.