基于Si-SOI键合工艺的CMUT二维面阵研制

作     者：王月 何常德 张文栋 WANG Yue;HE Changde;ZHANG Wendong

作者机构：中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051 

基　　金：国家重点研发计划基金资助项目(2018YFF01010500) 国家重点研发计划基金资助项目(2016YFC0105000) 国家重大科研仪器研制基金资助项目(61927807) 国家电网公司科技基金资助项目(SGSXSZOOFCWT2000147) 山西省“1331工程”重点学科建设计划基金资助项目 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2021年第43卷第4期

页      码：528-532页

摘      要：该文设计、制作并测试了一种用于实时三维超声成像的电容式微机械超声换能器(CMUT)二维面阵。根据二维面阵指向性分析,设计了中心频率1 MHz、阵元间距0.7λ(λ为波长)的16×16阵元CMUT二维面阵,并利用硅-绝缘体上硅(Si-SOI)键合工艺完成了CMUT二维面阵的加工。通过对CMUT二维面阵进行电容-电压(C-V)测试,发现静态电容测试值与设计值基本一致,测量了CMUT二维面阵中64个阵元的电容,测量的平均电容为26.3 pF,其标准差为4.27 pF,验证了所制造的器件具有良好的均匀性。在水中测试了CMUT二维面阵的超声发射和接收功能,得到测试距离与实际距离偏差不到1%,实验表明,不同距离下CMUT的发射和接收能力良好。

主 题 词：电容式微机械超声换能器(CMUT) 二维面阵 硅-绝缘体上硅(Si-SOI)键合 电容-电压(C-V)测试 收发特性 

学科分类：080903[080903] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 07[理学] 08[工学] 070206[070206] 1002[医学-临床医学类] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0703[理学-化学类] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.11977/j.issn.1004-2474.2021.04.020

馆 藏 号：203104841...