طراحی هیدروفون حساسیت بالا با بهرهگیری از لایه نازک پیزوالکتریک بر روی ترانزیستور ماسفت
نویسندگان
1 مجتمع دانشگاهی هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2 مجتمع دانشگاهی هوادریا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر
doi
چکیده
در مقاله پیش رو یک سنسور هیدروفون در ابعاد میکرومتر با حساسیت بالا معرفی، طراحی و مدل سازی شده است. ساختار پیشنهادی با استفاده تکنولوژی مرسوم MEMS به طور کامل قابل پیاده سازی است. ساختار مکانیکی این سنسور از دو بازو در ابعاد میکرومتر بهره میگیرد که یک صفحه را معلق نگه میدارند. در طول هر یک از بازوها با ایجاد ناخالصی بر روی سیلیکون ترانزیستور ماسفت جاسازی شده است که بر روی گیت آنها لایه بسیار نازک از ماده پیزوالکتریک PZT-5A قرار داده شده است. استرس ناشی از موج آکوستیکی برخوردی باعث ایجاد بارهای سطحی بر روی لبه لایه پیزوالکتریک شده و به گیت ترانزیستورمنتقل میشود. این بارها به صورت مستقیم باعث تغییر مقاومت کانال ترانزینسور شده و در نهایت تغییرات جریان الکتریک توسط مبدل الکترونیکی به تغییرات ولتاژ الکتریکی تبدیل میشود. طبق نتایج شبیه سازی به دست آمده حساسیت مبدل پیشنهادی dB 160- میباشد(در فرکانسهای بسیار پایینتر از رزونانس).