文档名：基于牺牲层工艺的CMUT阵列设计制造及性能表征
摘要：电容式微机械超声换能器(CMUT)具备比压电式超声换能器微型化、高密度阵元集成、高机电耦合系数等优势,在医学成像、流量测量等领域展现出巨大的潜力.本文基于牺牲层释放工艺,设计并成功制造了高密度集成的微型CMUT阵元,在水中对其进行了性能测试和表征.实验结果显示,该换能器具有优异的发射线性度(非线性度为0.74%),以及良好的发射和接收灵敏度.此外,轴向声压衰减趋势符合负指数衰减规律,并且具备出色的指向性能(-6dB主瓣宽度为26°),同时旁瓣干扰极小.
Abstract：Capacitivemicromachinedultrasonictransducer(CMUT)hastheadvantagesofminiaturization,highdensityarrayintegrationandhighelectromechanicalcouplingcoefficientcomparedwithpiezoelectricultrasonictransducer,whichshowsgreatpotentialinmedicalimaging,flowmeasurement.Basedonthesacrificiallayerreleaseprocess,ahighdensityintegratedmicroCMUTarrayisdesignedandsuccessfullymanufactured.TheperformanceoftheCMUTarrayistestedandcharacterizedinwater.Theexperimentalresultsshowthatthetransducerhasexcellenttransmittinglinearity(nonlineardegreeis0.74%)andgoodtransmittingandreceivingsensitivity.Inaddition,theaxialsoundpressureattenuationtrendfollowsthenegativeexponentialattenuationruleandhasexcellentdirectionalperformance(-6dBmainlobewidthof26°)withminimalsidelobeinterference.
作者：梁永 孟繁胜 王任鑫 张国军 贾利成 张文栋Author：LIANGYong MENGFansheng WANGRenxin ZHANGGuojun JIALicheng ZHANGWendong
作者单位：中北大学仪器与电子学院省部共建动态测试技术国家重点实验室,山西太原030051
刊名：传感器与微系统
Journal：TransducerandMicrosystemTechnologies
年，卷(期)：2024, 43(3)
分类号：TP212TB552
关键词：电容式微机械超声换能器 牺牲层释放工艺 线性度 发射灵敏度 指向性
Keywords：capacitivemicromachinedultrasonictransducer(CMUT) sacrificiallayerreleasetechnology linearity transmittingsensitivity directivity
机标分类号：TN304.055TN820.15TH16
在线出版日期：2024年3月29日
基金项目：国家基金委重大科研仪器研制项目，中国博士后科学基金资助项目，山西省青年科学基金资助项目基于牺牲层工艺的CMUT阵列设计制造及性能表征[
期刊论文] 传感器与微系统--2024, 43(3)梁永 孟繁胜 王任鑫 张国军 贾利成 张文栋电容式微机械超声换能器(CMUT)具备比压电式超声换能器微型化、高密度阵元集成、高机电耦合系数等优势,在医学成像、流量测量等领域展现出巨大的潜力.本文基于牺牲层释放工艺,设计并成功制造了高密度集成的微型CMUT阵元,在...参考文献和引证文献
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