聚胺2D压电微加工超声传感器 (PMUT) 阵列

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 声学 声学 在声学上

背景情况:

• 微加工超声波传感器 (MUT) 对于超声波成像和传感至关重要.
• 开发具有成本效益和高性能的MUT阵列仍然是一个关键的挑战.

研究的目的:

• 为了呈现一个完全可定位的8x8刚性压电微机超声波传感器 (PMUT) 阵列.
• 用标准晶片展示使用PMUT阵列的低成本制造工艺.
• 描述PMUT阵列的性能,重点关注频率,灵敏度,合,交声和带宽.

主要方法:

• 在晶片上制造PMUT,使用深度反应离子蚀刻 (DRIE).
• 集成用于频率调的聚胺被动层.
• 响应频率,灵敏度,有效合系数,元素间交叉声,压力响应和分数带宽的表征.

主要成果:

• 通过6μm厚度的聚胺,获得了3.2MHz的空气频率和3nm/V的灵敏度.
• 计算出了14%的有效合系数,约有1%的元素间交叉声.
• 在1.7MHz的中心频率下,水下观察到70%-6dB的分数带宽.

结论:

• 制造的PMUT阵列为超声波成像提供了低成本的解决方案.
• 与现有技术相比,该设计显示了与现有技术相比,元素间交叉的显著减少.
• 结果表明,在浅深的应用中,成像和传感有潜力.