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氮化鋁薄膜

加工的水聽器芯片

封裝的MEMS水聽器工程樣品

水聽器即水下麥克風，是把水下聲信號轉換為電信號的換能器。目前商用的水聽器以基於壓電陶瓷與光纖的解決方案為主。由於受制於加工技術，製造成本較高，一致性較差；此外，光纖水聽器雖然精度較高，但係統包括激光源，干涉腔，光電探頭等多個部分，複雜昂貴，功耗高，適用於小規模/高精度的應用。

MEMSound依托頂尖的8英寸壓電氮化鋁（AlN）平台，經過5年的持續投入，開發了全球首個壓電MEMS聲壓梯度式水聽器。下圖分別為高晶向一致性氮化鋁薄膜，加工的水聽器芯片和封裝的MEMS水聽器工程樣品。

借助半導體批加工技術，MEMSound基於氮化鋁製造平台的MEMS水聽器的成本相比壓電陶瓷和光纖水聽器顯著降低，同時成品率與一致性大幅提高，這些都使MEMS水聽器擁有極高的性價比，對於海洋勘探，航道監測，管網監測，水下導航等大規模民用領域具有重要意義。此外，借助半導體製造技術的優勢，MEMS水聽器在尺寸與重量方面也更具競爭力。

MEMSound的壓電MEMS水聽器採用氮化鋁作為敏感材料，與基於PZT的傳統壓電陶瓷水聽器相比，雖然氮化鋁的壓電係數較小，但介電常數更小；而被動式壓電器件的關鍵評價參數（FOM）是壓電係數與介電常數的比值。MEMSound公司開發的壓電氮化鋁MEMS水聽器的FOM比同類PZT產品大4倍，意味著相同條件下MEMS水聽器的靈敏度高12dB，這將使終端客戶可以探測更遠距離，更微弱聲信號。

對於傳統壓電陶瓷與光纖水聽器，一個主要問題是他們不僅對聲音敏感，同時也對振動，溫度等信號敏感而造成信號干擾，需要復雜的隔離裝置來屏蔽。MEMSound的MEMS水聽器採用新穎的溫度補償技術與芯片級振動信號隔離設計，可以成功的屏蔽干擾信號，比現有產品改進約20dB。

MEMSound的MEMS水聽器也具有優異的技術指標，如大帶寬（3Hz~600kHz可定制），大動態範圍（120dB~140dB）及全動態範圍低於0.1%的非線性度，這些都和最優秀的光纖水聽器處於相同量級。此外，小於10mW的功耗與66dB的噪聲分辨率也極具競爭力。