超音波検出のためのサブミクロメーターのシリコン・オン・インソレーター共振器

科学分野:

• 材料科学
• 生物医学工学
• 光学について

背景:

• 超音波画像の解像度は,検出器のサイズによって制限されています.
• ピエゾ電気と光学共振器のような既存の検出器は,小型化の課題に直面しています.
• 現在の方法は,より小さなスケールでの感度と帯域幅で苦労しています.

研究 の 目的:

• 解像度と感度が向上した 超音波探知器を開発する
• 超音波検出技術の限界を克服する
• 超高解像度の超音波画像と密集した配列のアプリケーションを可能にします.

主な方法:

• 検出器の製造にシリコン・オン・インソレーター (SOI) 技術を活用した.
• 感知領域はサブマイクロメートル (220 nm×500 nm) の光学共振器を設計した.
• 検知器の感度,帯域幅,画像処理性能を特徴づけている.

主要な成果:

• マイクロリング共振器よりも1,000倍,ピエゾエレクトリック検出器よりも100万倍高い領域毎の感度を達成しました.
• 230MHz (−6dB) の超幅検出帯域を示した.
• 超高解像度で 超音波の50倍も小さい 画像を撮影できます

結論:

• SOIベースの光学共振器は,超小型超音波検出器への経路を提供します.
• この技術は,光学顕微鏡と比較できる超音波画像解像度を可能にします.
• 高密度の超音波配列をシリコンチップで高度なアプリケーションのために開発する可能性がある.