میکروفن خازنی با اندازه کوچک و حساسیت بالا با به کار گیری دیافراگم دایروی با مرکز ثابت

در این مقاله، یک میکروفن خازنیMEMS جدید تک تراشه بر روی ویفر سیلیکونی با کمینه کردن اندازه و کاهش استحکام مکانیکی با استفاده از دیافراگم دایروی با مرکز ثابت پیشنهاد شده است. در میکروفن پیشنهادی دیافراگم شامل تعدادی حفره می باشد که موجب عبور هوا در شکاف مابین صفحه پشتی و دیافراگم می شود و به این ترتیب میرائی مربوط به صدا را در میکروفن کاهش می دهد. تازگی این روش، ایجاد میکروفن دایروی با مرکز ثابت می باشد که قطر دیافراگم کمتر از میکروفن خازنی مرسوم به دست می آید. ابتدا تحلیل مکانیکی روی دیافراگم میکروفن انجام می گیرد تا ولتاژ کششی به دست آید. ولتاژ کششی میکروفن دایروی پیشنهادی 14 ولت می باشد. با توجه به ولتاژ کششی بدست آمده٬ ولتاژ بایاس به میکروفن اعمال شده و پارامترهای مختلف مانند ظرفیت خازنی و حساسیت اندازه گیری شد. با توجه به نتایج شبیه سازی کامسول (COMSOL)، میکروفن پیشنهادی با دیافراگم به قطر 400 میکرومتر و ضخامت 5/1 میکرومتر، حساسیت 23- دسی بل را نشان داد. در مقایسه با کارهای قبلی، میکروفن پیشنهادی با ولتاژ تغذیه کمتر عملکرد فرکانسی بهتر و حساسیت بیشتری را برای سنس نمودن صدا عرضه می کند