超聲探頭是高端醫(yī)學超聲診療設(shè)備的核心元件,由弛豫型鐵電單晶制備的新型壓電器件可顯著提高其性能.由于高陣元密度陣列技術(shù)與微機電系統(tǒng)迅速發(fā)展,傳統(tǒng)切割填充法刀縫過寬,難以降低陣元尺寸,無法提高陣元密度,更不利于高分辨率及高頻率的應用需求.采用紫外光刻-深反應離子刻蝕工藝的微機械制備方法,可以降低縫寬、提升陣列密度.制備了基于新型、高性能弛豫鐵電單晶—Mn離子摻雜0.3Pb(In_1/2Nb_1/2)O₃-0.4Pb(Mg_1/3Nb_2/3)O₃-0.3PbTiO₃ (Mn-PIMNT)的微米尺度壓電陣列.研究了紫外光刻工藝參數(shù)、深反應離子刻蝕工藝參數(shù)對壓電陣列形貌的影響規(guī)律,得到了不同溝道深度與不同壓電陣元形狀的形成機制以及Mn-PIMNT單晶的刻蝕速率與天線功率、偏置功率及刻蝕氣體比例之間的關(guān)系規(guī)律.得到壓電陣列陣元尺寸小于10μm,溝槽深度大于20μm,溝槽寬度小于5μm,側(cè)壁角度高于87°.通過壓電力顯微鏡研究了微米尺度壓電陣元的鐵電疇結(jié)...

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