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基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器及其制备方法技术

技术编号:31160904 阅读:66 留言:0更新日期:2021-12-04 10:28
本发明专利技术为一种基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器及其制备方法,属于MEMS技术领域。该换能器包括圆形的SOI片,SOI片的正面沉积有金属上电极、背面沉积有金属下电极,SOI片的器件层和埋氧层部分设有SiC边缘支撑,SOI片的埋氧层上设有密封真空电容腔,SOI片正面的金属上电极上沉积有Parylene

【技术实现步骤摘要】
基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器及其制备方法


[0001]本专利技术属于MEMS
,具体是一种基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器及其制备方法。

技术介绍

[0002]超声波具有方向性好、穿透能力强、声能易集中、水中传播距离远等特点,已成为传递物质信息的一种重要手段,可用于医学诊断、无损检测、测距、测速、清洗、焊接、杀菌消毒等方面,在医学、军事、工业、农业等众多领域有着广泛的应用。在医学方面,超声成像在实时监控、定量分析和治疗规划等方面都具有很大的潜力,通过计算机对医学超声图像进行分析,可以给医疗专家提供更精确的辅助诊断数据,使医疗专家摆脱繁重的人工观察和诊断。医学超声影像学极大地拓展了临床医学的领域,丰富了临床医学的内容,为医疗卫生事业的发展做出了积极的贡献,已成为临床医学中不可缺少的、自成体系的一门独立学科。
[0003]研究CMUT的想法最初是为了研制一种能够工作于MHz频率范围的高性能空气耦合超声换能器。后来,一个简单的水下试验表明密封CMUT在水中比压电换能器具有巨大的带宽优势,由此引本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器,包括圆形的SOI片,SOI片自上而下依次为器件层、埋氧层和衬底层,其特征在于:器件层的顶面中心处设置有圆形的金属上电极,金属上电极的直径小于SOI片的直径;衬底层的底面设置有圆形的金属下电极,金属下电极的直径等于SOI片的直径;埋氧层经过腐蚀处理形成中部的空腔以及外部的环状埋氧层,在空腔内紧贴环状埋氧层的位置设置有截面为倒J型的SiC边缘支撑,SiC边缘支撑由位于埋氧层内的底支撑、穿过器件层的竖支撑以及与金属上电极平齐并外延至器件层外边缘的上支撑组成;底支撑、器件层以及衬底层之间合围形成密封真空电容腔,器件层形成硅振动薄膜;金属上电极的顶部设置有Parylene

C密封层,Parylene

C密封层包括覆盖在金属上电极及上支撑整体顶部的平面密封层,平面密封层的直径等于SOI片的直径,平面密封层的底面上向下延设有一圈凸缘,凸缘依次穿过金属上电极和器件层后位于密封真空电容腔的腔顶处。2.根据权利要求1所述的基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器,其特征在于:金属上电极采用金属铬金上电极,金属下电极采用金属铬金下电极。3.根据权利要求1或2所述的基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器,其特征在于:金属上、下电极的厚度均为330nm,密封真空电容腔的高度为0.2

0.5μm、直径为50

80μm。4.如权利要求1所述的基于SOI埋氧层牺牲释放技术的电容式微机械超声换能器得制备方法,其特征在于,包括如...

【专利技术属性】
技术研发人员:王任鑫张文栋王智豪秦芸张国军何常德王红亮杨玉华崔建功
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:

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