本发明涉及微纳传感器件，特别是涉及一种融合型mems超声换能器。
背景技术：
1、mems超声换能器(mut)主要包括电容式(cmut)和压电式(pmut)两种，cmut因其具有高灵敏度、大带宽、高输出声压、易于大规模阵列制造、易于与asic集成的显著优点，已广泛用于医学成像诊断及治疗、高强度聚焦超声、手持式个人医疗超声装备、化学传感，以及气体介质耦合等应用中。然而，传统cmut的核心性能如接收灵敏度、输出声压和驱动电压等均受到腔室高度的限制。腔室高度越小，接收灵敏度越高，驱动电压越低，但将显著限制谐振幅度和输出声压；增加腔室高度可提升输出声压，但将导致接收灵敏度的显著降低和驱动电压的显著升高。近年来，随着氮化铝(aln)基压电材料的发明，因其与mems工艺及ic工艺兼容、适于大批量生产，同时其输出声压不受极板间隙限制、pmut得到非常快速发展。然而，目前的aln基压电材料的压电系数比较低，其灵敏度较低，驱动电压偏高。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种融合型mems超声换能器，可实现在不影响谐振幅度和输出声压的条件下提高接收灵敏度。
2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
3、本发明提供一种融合型mems超声换能器，所述融合型mems超声换能器包括：电容式微机械超声换能器本体，及设置在电容式微机械超声换能器本体的谐振极板上的压电结构。
4、可选的，所述压电结构包括：压电层和电极层。
5、可选的，压电结构的数量为一个或多个；
6、当压电结构的数量为多个时，多个所述压电结构具有不同的位置分布，和/或，多个所述压电结构具有不同的极化方向，能够融合调整所述谐振极板的振动模态。
7、可选的，电容式微机械超声换能器本体为单腔室电容式mems超声换能器或多腔室电容式mems超声换能器。
8、可选的，所述单腔室电容式mems超声换能器包括：衬底、置在衬底上的腔室、设置于腔室顶部的谐振极板以及设置在谐振极板与腔室之间的绝缘层。
9、可选的，所述多腔室电容式mems超声换能器包括：衬底、设置在衬底上的多个腔室以及设置在谐振极板与腔室之间的绝缘层；其中，每一腔室至少在顶部设置有谐振极板，上下相邻的腔室之间共用谐振极板；所述多个腔室中的至少两个腔室在自然状态下高度不相同，和/或，至少部分上下相邻的腔室所共用的谐振极板，能够发生形变。
10、可选的，至少一个所述谐振极板的至少一面为共形面，和/或，设置于所述衬底上表面的电极具有共形面，和/或，所述衬底至少一部分上表面为共形面。
11、可选的，所述共形面包括三维的曲面、多台阶、斜坡或组合结构，所述组合结构为三维的曲面、多台阶和斜坡三种中至少一种结构的组合。
12、可选的，所述衬底上设置有一个或多个通孔，和/或，极板镂空，和/或，所述衬底位于腔室内的部分设置有微流体通道。
13、可选的，每一腔室对应一对静电引出电极，相邻腔室间共用同一静电引出电极；
14、所述压电结构对应一对压电引出电极。
15、可选的，所述融合型mems超声换能器的工作模式包括：正常工作模式和坍塌工作模式中的至少一种；其中，正常工作模式和坍塌工作模式均包括单接收子模式、单发送子模式、双接收子模式、双发送子模式和协同辅助子模式。
16、可选的，压电结构的数量为一个或多个；
17、其中，当压电结构的数量为多个时，全部或部分的压电结构与电容式微机械超声换能器本体相配合，能够使融合型mems超声换能器工作于正常工作模式或坍塌工作模式下的双发送子模式、双接收子模式或协同辅助子模式。
18、可选的，当压电结构的数量为多个时，一部分的压电结构与电容式微机械超声换能器本体相配合，工作于正常工作模式或坍塌工作模式下的协同辅助子模式，另一部分的压电结构用于发送或接收信号。
19、可选的，当电容式微机械超声换能器本体为单腔室电容式mems超声换能器时：
20、在双接收模式下，所述电容式微机械超声换能器本体中腔室对应的一对静电引出电极连接直流静电偏置电压，所述电容式微机械超声换能器本体中腔室和/或所述压电结构用于接收信号；
21、在双发送模式下，所述压电结构的一对压电引出电极连接压电驱动信号，所述电容式微机械超声换能器本体中腔室对应的一对静电引出电极连接静电驱动信号；
22、在协同辅助模式下，当接收信号时，所述压电结构的一对压电引出电极连接第一直流压电偏置电压以使电容式微机械超声换能器本体中的腔室高度变小，所述电容式微机械超声换能器本体中腔室用于接收信号；当发送信号时，所述压电结构的一对压电引出电极连接第二直流压电偏置电压以使电容式微机械超声换能器本体中的腔室高度变大，所述电容式微机械超声换能器本体中腔室对应的一对静电引出电极连接静电驱动信号。
23、可选的，当电容式微机械超声换能器本体为多腔室电容式mems超声换能器时：
24、在双接收模式下，所述电容式微机械超声换能器本体中的接收腔室和所述压电结构均用于接收信号；所述接收腔室为电容式微机械超声换能器本体中一个或多个腔室；
25、在双发送模式下，所述电容式微机械超声换能器本体中的发送腔室和所述压电结构均用于发送信号；所述发送腔室为电容式微机械超声换能器本体中的一个或多个腔室；
26、在协同辅助模式下，所述压电结构用于改变电容式微机械超声换能器本体中的主腔室的高度，所述主腔室用于发送或接收信号；所述主腔室为电容式微机械超声换能器本体中与所述压电结构相邻的一个或多个腔室。
27、可选的，在双发送模式下，所述电容式微机械超声换能器本体中的辅助腔室能够使电容式微机械超声换能器本体中的发送腔室高度变大，所述辅助腔室为电容式微机械超声换能器本体中与所述发送腔室相邻的腔室。
28、可选的，在坍塌模式下，电容式微机械超声换能器本体中的腔室处于坍塌状态；
29、其中：
30、所述压电结构的一对压电引出电极连接直流压电偏置电压，使电容式微机械超声换能器本体中的腔室处于坍塌状态，同时：
31、当处于坍塌状态的腔室作为接收腔时，处于坍塌状态的腔室对应的一对静电引出电极连接直流静电偏置电压，此时，处于坍塌状态的腔室用于接收信号；
32、当处于坍塌状态的腔室作为发送腔时，处于坍塌状态的腔室对应的一对静电引出电极连接静电驱动信号；所述静电驱动信号为交流驱动信号，或为交流驱动信号经直流偏置后的信号，或为连续脉冲信号，或为连续脉冲信号经直流偏置后的信号。
33、可选的，在坍塌模式下，电容式微机械超声换能器本体中的腔室处于坍塌状态；
34、其中：
35、电容式微机械超声换能器本体中的腔室对应的一对静电引出电极连接直流静电偏置电压，使电容式微机械超声换能器本体中的腔室处于坍塌状态，同时：
36、当处于坍塌状态的腔室作为接收腔时，处于坍塌状态的腔室用于接收信号，和/或，所述压电结构用于接收信号；
37、当处于坍塌状态的腔室作为发送腔时，所述压电结构的一对压电引出电极连接压电驱动信号，和/或，处于坍塌状态的腔室对应的一对静电引出电极连接静电驱动信号。
38、可选的，所述压电驱动信号为交流驱动信号；
39、所述静电驱动信号为交流驱动信号，或为交流驱动信号经直流偏置后的信号，或为连续脉冲信号，或为连续脉冲信号经直流偏置后的信号。
40、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
41、一种融合型mems超声换能器，所述融合型mems超声换能器包括：电容式微机械超声换能器本体，及设置在电容式微机械超声换能器本体的谐振极板上的压电结构。在本发明实施例中，压电结构与电容式微机械超声换能器本体中的谐振极板，形成压电式微机械超声换能器，该压电式微机械超声换能器与电容式微机械超声换能器本体共用谐振极板，得到融合型mems超声换能器，本发明实施例集成了压电式微机械超声换能器与电容式微机械超声换能器的优点，实现了在不影响谐振幅度和输出声压的条件下提高接收灵敏度。
1.一种融合型mems超声换能器，其特征在于，所述融合型mems超声换能器包括：电容式微机械超声换能器本体，及设置在电容式微机械超声换能器本体的谐振极板上的压电结构。
2.根据权利要求1所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，所述压电结构包括：压电层和电极层。
3.根据权利要求1所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，压电结构的数量为一个或多个；
4.根据权利要求1所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，电容式微机械超声换能器本体为单腔室电容式mems超声换能器或多腔室电容式mems超声换能器。
5.根据权利要求4所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，所述单腔室电容式mems超声换能器包括：衬底、置在衬底上的腔室、设置于腔室顶部的谐振极板以及设置在谐振极板与腔室之间的绝缘层。
6.根据权利要求4所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，所述多腔室电容式mems超声换能器包括：衬底、设置在衬底上的多个腔室以及设置在谐振极板与腔室之间的绝缘层；其中，每一腔室至少在顶部设置有谐振极板，上下相邻的腔室之间共用谐振极板；所述多个腔室中的至少两个腔室在自然状态下高度不相同，和/或，至少部分上下相邻的腔室所共用的谐振极板，能够发生形变。
7.根据权利要求5或6所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，至少一个所述谐振极板的至少一面为共形面，和/或，设置于所述衬底上表面的电极具有共形面，和/或，所述衬底至少一部分上表面为共形面。
8.根据权利要求7所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，所述共形面包括三维的曲面、多台阶、斜坡或组合结构，所述组合结构为三维的曲面、多台阶和斜坡三种中至少一种结构的组合。
9.根据权利要求5或6所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，所述衬底上设置有一个或多个通孔，和/或，极板镂空，和/或，所述衬底位于腔室内的部分设置有微流体通道。
10.根据权利要求5或6所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，每一腔室对应一对静电引出电极，相邻腔室间共用同一静电引出电极；
11.根据权利要求10所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，
12.根据权利要求11所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，
13.根据权利要求12所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，
14.根据权利要求11所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，
15.根据权利要求11所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，当电容式微机械超声换能器本体为多腔室电容式mems超声换能器时：
16.根据权利要求11所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，
17.根据权利要求11所述的融合型mems超声换能器，其特征在于，
