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문제 정의
- 본 논문에서는 기존 압전형 스피커의 단점인 낮은 음압특성을 보완하기 위하여 다이어프램 물질로 압축 잔류 응력을 지닌 실리콘 질화막과 고품질의 ZnO 박막을 이용하여 압전형 스피커를 제작하였으며, 그 출력 음압특성을 확인하였다. 또한 기존의 전동형 스피커와 음압특성을 비교 평가함으로써 차세대 음향소자로서의 가능성을 확인하고자 하였다.
- 특히 A1N 박막을 이용하여 FBAR (film bulk acoustic resonator)가 상용화된 이후, A1N 박막보다도 우수한 압전계수 및 전기 기계결합계수를 지닌 ZnO 박막의 특성을 이용한 FBAR의제작을 위하여 ZnO 박막의 공정 조건 변화에 따른 특성 향상[12] 및 ZnO 박막을 이용한 FBAR 제작을 위한 연구는 더욱 가속화되고 있다[13]. 본 논문에서는 기존 압전형 스피커의 단점인 낮은 음압특성을 보완하기 위하여 다이어프램 물질로 압축 잔류 응력을 지닌 실리콘 질화막과 고품질의 ZnO 박막을 이용하여 압전형 스피커를 제작하였으며, 그 출력 음압특성을 확인하였다. 또한 기존의 전동형 스피커와 음압특성을 비교 평가함으로써 차세대 음향소자로서의 가능성을 확인하고자 하였다.
- 있다. 이러한 단점을 보완하고 새로운 개념의 MEMS 스피커의 제작을 위하여 상용화된 전동 형의 스피커에 대한 기본적인 개념을 살펴보았다. 그림 1은 상용화된 전동형 스피커의 외형을 나타낸 것이다.
- 또한 압축 응력을 지닌 다이어프램을 사용함으로써 압전형 마이크로스피커의 능동 영역은 다이어프램 물질, 압전박막 및 전극 물질의 잔류응력의 조합에 의하여 평탄하게 유지시키면서도, 능동 영역 외부는 압축응력으로 인해 주름진 구조를 형성하게 함으로써 전체 다이어프램의 진폭을 크게 유도할 수 있는 구조를 제안할 수 있었다. 한편 상용 스피커와의 비교 평가에서도 알 수 있듯이 제작한 스피커의 출력 음압 특성은 낮았으나, 차세대 휴대폰에서 요구하고 있는 초박형스피커의 구현 가능성을 본 연구를 통하여 제시할 수 있었다.
가설 설정
- 제작, (b) 압축 다이어프램 위에 제작.
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