【摘 要】
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到目前为止,压电陶瓷(PZT)传感器在传感器市场占主导地位,但它确存在着阻抗失配的天然缺陷,导致无法满足人们的更高的要求,因此需要我们寻找开发新的传感器。同时随着科技的不断
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到目前为止,压电陶瓷(PZT)传感器在传感器市场占主导地位,但它确存在着阻抗失配的天然缺陷,导致无法满足人们的更高的要求,因此需要我们寻找开发新的传感器。同时随着科技的不断进步,人们对超声的应用也越来越广泛,常见的有超声诊断,无损检测等,而在各种超声的实际应用中,其最核心的器件就是超声传感器(CMUT),由此可见从事超声传感器的研究的必要性和紧迫性。本文中为了方便日后的大批量生产,对CMUT结构的研究设计主要是基于标准CMOS工艺的。同时由于我们的CMUT结构设计处在研发阶段,因此本文中我们更多的是关注于对CMUT结构的仿真分析和样品的实验测试。研究内容主要包括以下几点:首先结合标准的CMOS工艺的要求,提出了一种具体的CMUT结构和相应的电路设计;然后对上述CMUT结构通过Ansys进行仿真分析,求出其重要的性能参数如塌陷电压,共振频率等;考虑到产品日后的实用性和加工过程对产品性能的影响,结合具体的有限元分析软件ANSYS,FE-SAFE对CMUT结构的残余应力的作用以及疲劳寿命进行仿真分析。最后在对前期的仿真结构满意的前提下通过candance进行版图设计并且开始流片,最终将我们的设计转化为产品。遗憾的是,在对产品进行测试时发现其无法振动而未达到我们预期的效果,后经分析可能是由于薄膜间存在着粘附问题,因此在本文结尾针对薄膜粘附问题我们提出了具体的解决方法以便后续的研究。
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