Capacitive sound transducer

Abstract

Abstract Translated from German Kapazitive Schallwandler sehr kleiner Bauart, insbesondere Mikrofone, bestehen aus mindestens zwei zusammengefügten Halbleiterchips, welche eine Membraneinheit und eine feststehende Gegenelektrodenstruktur ver­körpern und mittels bekannter Methoden der Halbleitertechnologie herge­stellt werden. Durch die sehr kleine Bauart entstehen hohe Strömungs­verluste, welche zu einem hohen Rauschen und einer geringen Empfind­lichkeit und einem schlechten Frequenzgang führen. Capacitive sound transducers of very small design, in particular microphones, consist of at least two assembled semiconductor chips, which embody a membrane unit and a fixed counter-electrode structure and are produced using known methods of semiconductor technology. The very small design results in high flow losses, which lead to high noise and low sensitivity and a poor frequency response. Der Wandler nach der Erfindung weist besonders geringe Strömungsver­luste auf, wodurch die genannten Nachteile stark vermindert werden. Er ist dadurch gekennzeichnet, daß der akustisch aktive Teil der Mem­braneinheit (1) mit mindestens einer Gegenelektrodenstruktur (3), wel­che von der Membraneinheit durch einen Luftspalt getrennt ist, ein ei­nem Feldeffekttransistor vergleichbares System bildet. Die aus halblei­tendem Grundmaterial gebildete Membraneinheit umfaßt eine akustisch ak­tive Membranfläche (2), deren der Gegenelektrodenstruktur zugewandte Sei­te (5) elektrisch leitend ist. Die Gegenelektrodenstruktur (3) besteht aus einer aus halbleitendem Grundmaterial herausgearbeiteten durch ei­ne Source-Drain-Anordnung begrenzte Kanalstrecke (8), deren geometri­sche Breitenabmessung in der Größenordnung von einem Zehntel der late­ralen Abmessung der aktiven Membranfläche liegt. The converter according to the invention has particularly low flow losses, which greatly reduces the disadvantages mentioned. It is characterized in that the acoustically active part of the membrane unit (1) with at least one counter electrode structure (3), which is separated from the membrane unit by an air gap, forms a system comparable to a field effect transistor. The membrane unit formed from semiconducting base material comprises an acoustically active membrane surface (2), the side (5) of which faces the counterelectrode structure is electrically conductive. The counterelectrode structure (3) consists of a channel section (8) worked out from semiconducting base material and delimited by a source-drain arrangement, the geometrical width dimension of which is of the order of one tenth of the lateral dimension of the active membrane surface.

Inventors

• 👤 Wolfgang Dipl.-Ing. Kühnel

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