电容式微超声传感器具有声阻抗低、频带宽、体积小、灵敏度高和易于电子集成等特点,在医学成像等领域具有良好的应用前景。但是目前电容式微超声传感器与广泛使用的传统压电式超声传感器相比发射效率较低。本项目以血管内超声成像为应用目标,提出了一种具有岛型振动膜的新型微超声传感器结构,能够在提高其发射效率的同时不降低接收灵敏度,以解决平膜电容式微超声传感器输出声压提高而接收灵敏度降低的矛盾。本项目采用弹性薄板振动理论及静电驱动相关理论,研究岛型膜微超声传感器物理参数与其静态、动态特性的关系,建立传感器等效电路模型;在此基础上研究传感器结构参数对其性能的影响规律并进行优化设计;研究岛型膜传感器制作的微加工工艺;最终进行传感器的性能测试和实验。本项目的研究将为岛型膜电容微超声传感器及阵列的设计、制作提供理论和技术基础,对推动传感器在血管内超声系统中的实际应用具有重要意义。
英文主题词Capacitive micromachined ultrasonic transducer;Nonlinear equivalent circuit model;Parameter optimization of transducer;Surface micromachined technology;