An empirical-based open-circuit sensitivity model for a capacitive-type MEMS acoustic sensor is presented. To intuitively evaluate the characteristic of the open-circuit sensitivity, the empirical-based model is proposed and analysed by using a lumped spring-mass model and a pad test sample without a parallel plate capacitor for the parasitic capacitance. The model is composed of three different parameter groups: empirical, theoretical, and mixed data. The empirical residual stress from the measured pull-in voltage of 16.7 V and the measured surface topology of the diaphragm were extracted as +13 MPa, resulting in the effective spring constant of 110.9 N/m. The parasitic capacitance for two probing pads including the substrate part was 0.25 pF. Furthermore, to verify the proposed model, the modelled open-circuit sensitivity was compared with the measured value. The MEMS acoustic sensor had an open- circuit sensitivity of -43.0 dBV/Pa at 1 kHz with a bias of 10 V, while the modelled open- circuit sensitivity was -42.9 dBV/Pa, which showed good agreement in the range from 100 Hz to 18 kHz. This validates the empirical-based open-circuit sensitivity model for designing capacitive-type MEMS acoustic sensors.
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<출처표시방법 안내> 작성자, 저작물명, 출처, 권호, 출판년도, 이용조건 [예시1] 김진미 외, "매니코어 기반 고성능 컴퓨팅을 지원하는 경량커널 동향", 전자통신동향분석, 32권 4호, 2017, 공공누리 제4유형 [예시2] 심진보 외, "제4차 산업 혁명과 ICT - 제4차 산업 혁명 선도를 위한 IDX 추진 전략", ETRI Insight, 2017, 공공누리 제 4유형
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