超聲技術(shù)廣泛應(yīng)用于軍事領(lǐng)域和人民生產(chǎn)、生活中,然而近些年來伴隨著其應(yīng)用,作為超聲探測(cè)系統(tǒng)核心的超聲波換能器弊端日漸突顯。結(jié)合MEMS(Micro-Electro-Mechanical System微機(jī)電系統(tǒng))技術(shù)誕生的電容式微機(jī)械超聲換能器CMUT(Capacitive Micro-machined Ultrasonic Transducer),在器件成本、靈敏度、集成度、聲阻抗匹配等方面,有著傳統(tǒng)壓電陶瓷材料構(gòu)成的超聲換能器無法比擬的優(yōu)良特性,引起學(xué)術(shù)界和工程領(lǐng)域極大的關(guān)注。特別是我國(guó)超生醫(yī)療成像儀器長(zhǎng)期依賴進(jìn)口,超聲探頭發(fā)展滯后就是癥結(jié)所在,因此針對(duì)CMUT的相關(guān)研究工作任重而道遠(yuǎn)。文章首先調(diào)研、梳理了國(guó)內(nèi)外超聲換能器發(fā)展?fàn)顩r,進(jìn)而從CMUT基本結(jié)構(gòu)、發(fā)射模式、接收工作模式的工作原理和特性參量公式推導(dǎo)幾個(gè)方面進(jìn)行理論研究,其中特別對(duì)塌陷電壓有關(guān)理論和圓形振動(dòng)薄板聲壓數(shù)學(xué)模型,以及二維均勻面陣列的指向性函數(shù)進(jìn)行了深入研究。綜上提出一種基于SOI(Silicon-On-Insulator)硅片的空氣耦合二維CMUT陣列,采用MEMS面微加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)。基于理論分析結(jié)果在選用特定材料和參數(shù)...

【文章頁(yè)數(shù)】：92 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1超聲波的應(yīng)用

術(shù)主要是在頂硅和襯底中間引入了絕緣二氧化硅層，稱之為埋氧層，構(gòu)三明治”。SOI晶圓（Wafer）具有體硅無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，因此SOI受MEMS器件領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，現(xiàn)今許多芯片廠商都擁有了SOI制程的產(chǎn)19世紀(jì)60年代，PZT（PiezoelectricCeramic....

圖1.2根據(jù)斯坦福大學(xué)Ginzton實(shí)驗(yàn)室[6]

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文構(gòu)，具有高輸出聲壓的特點(diǎn)[9]。2013年斯坦福并測(cè)試了一套基于32×32CMUT陣列的立體IraO.Wygant等人完成了成像系統(tǒng)的小型化究人員發(fā)表的相關(guān)文章，在2002-2004年期間作原理和參數(shù)指標(biāo)對(duì)性能的影響；在2005-200、標(biāo)準(zhǔn)....

圖1.3采用背貼連接到集成電路的CMUT陣列芯片

工作原理和參數(shù)指標(biāo)對(duì)性能的影響；在2005-2009年化、標(biāo)準(zhǔn)化加工工藝為重點(diǎn)；而從2010-2013年，更二維CMUT陣列的超聲立體成像系統(tǒng)進(jìn)行研究，逐（SNR:signal-to-noiseratio），提高圖像幀率以及成像的落地。根據(jù)斯坦福大學(xué)Ginzton....

圖1.6張文棟教授團(tuán)隊(duì)[4]

感器振動(dòng)板和腔體分別定義在均勻性好、殘余應(yīng)力提出一體化全振薄膜結(jié)構(gòu)，提高了器件穩(wěn)定性[4]，如究了CMUT相關(guān)技術(shù)難點(diǎn)，包括設(shè)計(jì)、加工方法、的電學(xué)參量、器件封裝、系統(tǒng)集成和超聲回波信號(hào)的教授團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種帶孔的振膜結(jié)構(gòu)，并基于表面硅工了64陣元CMUT陣列，該結(jié)構(gòu)消除....

本文編號(hào)：3894470