神经调控的出现为神经系统疾病提供了一种新的治疗方法,并且随着神经调控技术的发展,新兴的神经调控技术也随之不断地涌现。常见的非侵入性神经调控手段主要有经颅直流电刺激和经颅磁刺激,但都存在空间分辨率不高,穿透深度太浅的弊端,于是研究人员日渐关注超声作为神经调控工具的可能性。为促进超声神经调控的发展,论文基于有限元仿真软件PZFlex对神经调控用超声换能器进行设计和性能仿真,并制备器件以研究其生物应用。主要的研究内容与成果如下:（1）因现有神经调控用超声换能器存在器件尺寸大、分辨率较差的问题,为此,论文内使用有限元仿真软件PZFlex设计并仿真不同造窝曲率半径的单侧曲面聚焦超声换能器,并额外仿真一个平面换能器作为对照组。仿真结果显示,单侧曲面结构可以提升低频超声换能器的横向分辨率,并且造窝曲率半径越小,分辨率提升效果越显著。其中,造窝曲率半径为5 mm的单侧曲面聚焦超声换能器其-3 dB横向分辨率仅为1.67 mm,相较于现有大部分神经调控用超声换能器具有较好的分辨率。此外,单侧曲面结构使得超声换能器的焦点处声压略有提升,在激励条件不变的情况下,这种结构提供了提升超声声场强度的新思路。（2）根据仿真结果制备单侧曲面聚焦超声换能器及作为对照组的平面超声换能器。由于工艺条件限制,单侧曲面聚焦超声换能器分别制备了造窝曲率半径为5 mm和7.5 mm的两个器件。随后使用实验室搭建的多功能超声测试平台表征了不同结构超声换能器在其厚度谐振频率（1 MHz）下的发射声场。实验结果与仿真结果基本吻合,相较于平面超声换能器,造窝曲率半径为5mm的单侧曲面聚焦超声换能器的-3 dB横向分辨率值（1.45 mm）约为平面超声换能器（2.65 mm）的一半,进一步表明单侧曲面聚焦超声换能器有望实现更加精准的神经调控效果。（3）仿真并表征单侧曲面聚焦超声换能器及平面超声换能器在400 kHz下的发射声场,建立含颅骨仿真模型以进一步研究单侧曲面聚焦超声换能器的神经调控能力。使用三种不同结构的超声换能器对小鼠大脑的运动皮层进行神经调控并监测小鼠的运动反应。结果表明,单侧曲面聚焦超声换能器相较于平面超声换能器具有更高的神经调控成功率,其中平面超声换能器、造窝曲率半径为7.5 mm及造窝曲率半径为5 mm的单侧曲面聚焦超声换能器的成功率分别为（32±10）%,（65±8）%与（84±7）%。