Als je je ooit hebt afgevraagd wat er zich onder het nauwelijks zichtbare gat in de houder van een MEMS-microfoon bevindt, heb je geluk, need (Zach Tong) heeft een paar oordopjes van $ 10 om op te offeren voor de oorzaak en een elektronenmicroscoop.

Voor niet-ingewijden staat MEMS voor micro-elektromechanische systemen, de kleine siliciummachines die enkele van de meer wonderbaarlijke functies van smartphones en andere moderne elektronica aandrijven. Het meest bekende MEMS-apparaat is misschien wel de versnellingsmeter die uw telefoon een idee geeft van waar hij zich in de ruimte bevindt; (Zach) heeft een diepe duik in MEMS-versnellingsmeters waar we het een tijdje geleden over hadden.

MEMS-microfoons lijken mechanisch iets gemakkelijker te begrijpen, omdat ze alleen maar trillingen in de lucht hoeven om te zetten in een elektrisch signaal. De microfoon die (Zach) voor deze video heeft afgebroken, is belachelijk klein; het SMD-apparaat is slechts ongeveer 3 mm lang, met de MEMS-chip onder het blikje een fractie van een millimeter aan een kant. Na een aantal algemene overzichten met de optische microscoop opende (Zach) het blik en plaatste het ingewanden onder zijn scanning-elektronenmicroscoop. De SEM-opnamen zijn behoorlijk verbazingwekkend en onthullen een ingedeukt siliciumdiafragma over een tweede laag met gaten er dwars doorheen geëtst. De kuiltjes in het diafragma nestelen zich in de gaten en vormen een lucht-diëlektrische condensator waarvan de capaciteit varieert naarmate geluidsgolven het diafragma laten trillen.

Het meest visueel interessante kenmerk is echter misschien wel de diepe holte die achter de twee bovenoppervlakken ligt. De holte, die volgens Zach het bewijs levert dat deze is geëtst met de diepe reactieve ionenetsmethode, heeft cool uitziende ribbels in de wanden. De enorme omvang van de holte in verhouding tot de dunne lagen die deze bedekken, suggereert dat het een resonerende holte is voor de geluidsgolven.

Dank aan (Zach) voor deze diepgaande blik op een apparaat dat verbazingwekkend advanced en toch opmerkelijk eenvoudig is.