壓電式微麥克風之研製 周元昉　　邢泰剛　　李志成　　Christophe Le To'uze　　孫縈聯　　林威伯 摘要 　　本文提出一種利用微機械製程製造的壓電式麥克風，操作範圍在音頻範圍內。由有限元素分析軟體Ansys模擬之結果顯示，使用雙層薄膜式（Bimorph）設計之麥克風有較佳的靈敏度。由薄膜之第一模態共振頻率可略估麥克風頻寬的上限，頻寬下限由高通濾波器等效電路之轉角頻率決定，結構尺寸與材料種類對麥克風的影響在文中有詳細討論。此壓電式麥克風將與一N型金氧半場效電晶體（NMOS）整合在同一晶方中，此金氧半場效電晶體提供了阻抗匹配與前級放大的功能，金氧半場效電晶體的閃爍雜訊是系統中主要的雜訊源，電極面積與靈敏度與訊噪比有密切的關係。以PZT為壓電材料，共計有十六種不同形式的麥克風設計。其中，薄膜邊長為360μｍ＊360μｍ，雙層薄膜壓電式麥克風由底層電極，壓電材料，中央接地電極，壓電材料，上層電極的五層結構所構成，厚度由上至下為0.2μｍ、0.3μｍ、0.2μｍ、0.3μｍ、0.2μｍ，上層與下層電極位於薄膜中央，其面積為108μｍ＊108μｍ，靈敏度為0.114mV/Pa，等效雜訊比48db，從20Hz至18KHz有線性響應。