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基于ScAlN薄膜的高频PMUT阵列的设计与制造
1
作者
塔桂峰
刘建河
+5 位作者
李加东
姚术涛
刘浩杰
苗斌
商文玲
陶金燕
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024年第4期496-504,共9页
高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像。在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题。设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT...
高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像。在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题。设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT阵列。为了进一步得到阵列最佳的输出性能,降低栅瓣影响,设计了间距为波长的1/2(300μm)的并联六边形阵列,增大了填充因子,降低了阻抗,提高了输出电流。采用SOI晶片作为PMUT的基本结构,设计了微机电系统(MEMS)工艺流程,并完成了晶片制作。通过扫描电子显微镜和聚焦离子束切割确定PMUT的形貌和结构尺寸,并且测得在水中的谐振频率为2.36 MHz。仿真与测试结果表明,测试误差为9.2%,位移灵敏度较好,有望满足非侵入式血管成像应用需求。
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关键词
高频压电微机械超声换能器阵列(PMUT)
ScAlN薄膜
有限元仿真
器件制备
非侵入式血管成像
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职称材料
题名
基于ScAlN薄膜的高频PMUT阵列的设计与制造
1
作者
塔桂峰
刘建河
李加东
姚术涛
刘浩杰
苗斌
商文玲
陶金燕
机构
长春理工大学机电工程学院
中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所
中国科学院多功能材料与轻巧系统重点实验室
中国科学技术大学纳米技术与纳米仿生学院
上海大学理学院
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024年第4期496-504,共9页
基金
苏州市科技计划基金资助项目(SSD2023001)
国家自然基金资助项目(62074159)
国家重点研发计划基金资助项目(2021YFB3201600)。
文摘
高频压电微机械超声换能器(PMUT)应用于各种场景,如指纹识别、无损检测、医疗成像。在当前非侵入式血管成像应用中,存在换能器使用锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)及局限于1-D PMUT阵列的问题。设计并制作了一种基于ScAlN材料压电薄膜的2D-PMUT阵列。为了进一步得到阵列最佳的输出性能,降低栅瓣影响,设计了间距为波长的1/2(300μm)的并联六边形阵列,增大了填充因子,降低了阻抗,提高了输出电流。采用SOI晶片作为PMUT的基本结构,设计了微机电系统(MEMS)工艺流程,并完成了晶片制作。通过扫描电子显微镜和聚焦离子束切割确定PMUT的形貌和结构尺寸,并且测得在水中的谐振频率为2.36 MHz。仿真与测试结果表明,测试误差为9.2%,位移灵敏度较好,有望满足非侵入式血管成像应用需求。
关键词
高频压电微机械超声换能器阵列(PMUT)
ScAlN薄膜
有限元仿真
器件制备
非侵入式血管成像
Keywords
high-frequency piezoelectric micromachined ultrasound transducer array(PMUT)
ScAlN thin film
FEM simulation
device preparation
non-invasive vascular imaging
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TB552 [理学—声学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于ScAlN薄膜的高频PMUT阵列的设计与制造
塔桂峰
刘建河
李加东
姚术涛
刘浩杰
苗斌
商文玲
陶金燕
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024
0
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