Capacitive micromachined ultrasonic

Capacitive micromachined ultrasonic transducers
(CMUT) is an important research direction of MEMS
technology, its acoustic impedance is close to gas and
liquid, thus a matching layer is not needed; [4-5] It
also has good mechanical and electrical properties
and higher resonance frequencies (up to tens of MHz)
and a quality factor (up to several hundred); all of
these good properties make it possible to achieve
high sensitivity and small-scale pressure
measurements. Meanwhile, it has such advantages as:
simple structure, low cost, mass production,
integration of complexity circuits and process
compatibility with CMOS, [6] etc. So there is a wide
range of applications in underwater ultrasound
imaging, seabed resource exploitation, naval security
and other fields. However the existing capacitive
ultrasonic transducers still have the following
drawbacks: firstly, the present domestic and
international research on the capacitive ultrasonic
transducers is mainly concentrated in the above MHz
band, [7-10] which cannot meet the demand for longdistance
imaging applications, secondly, most current
capacitive micromachined ultrasound transducers
adopt surface sacrificial technology [11-12]. For
example, in one patent of application,
No. 201210068681, disclosing a low range pressure
sensor based on CMUT, the inventor devised a
capacitive transducer whose overall structure from up
to down is metal aluminum top electrode, silicon
oxide membrane, single crystal silicon substrate,
silicon oxide support, silicon nitride insulation layer
and metal aluminum bottom electrode [13]. Defects
of this structure are that the silicon oxide membrane
is formed by an oxidation process, which makes the
controllability of the membrane thickness low and the
membrane surface rough, and directly affects the
uniformity of the entire membrane deformation.
Then, a discrete metal electrode is needed to deposit
on its surface since the membrane is made of an
insulating material, silicon oxide. This will lead to an
increase in the membrane frequency, which is not
conducive to the realization of the desired frequency
sensors and limits the scope of the sensor application

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

ควบคุม micromachined อัลตราโซนิกหัววัด(CMUT) มีทิศทางการวิจัยที่สำคัญของ MEMSเทคโนโลยี มีความต้านทานของระดับก๊าซ และของเหลว ดังนั้นชั้นตรงไม่จำเป็น ไอที [4-5]นอกจากนี้ยัง มีคุณสมบัติทางกล และไฟฟ้าที่ดีและความถี่ในการสั่นพ้องสูง (สูงสุดสิบ MHz)และปัจจัยคุณภาพ (ถึงหลายร้อย); ทั้งหมดคุณสมบัติที่ดีเหล่านี้ให้ได้เพื่อให้บรรลุความไวสูงและความดันที่ระบุวัด ในขณะเดียวกัน มีข้อดีดังกล่าวเป็น:เรื่องโครงสร้าง ต้นทุนต่ำ การผลิตมวลรวมของความซับซ้อนของวงจรและกระบวนการเข้ากันได้กับ CMOS ฯลฯ [6] เพื่อให้ มีความกว้างใช้งานในใต้น้ำซาวด์ถ่ายภาพ ก้นทะเลทรัพยากรเอารัดเอาเปรียบ รักษาความปลอดภัยกองทัพเรือและเขตข้อมูลอื่น อย่างไรก็ตามที่มีอยู่ควบคุมอัลตราโซนิกหัววัดยังคงมีต่อไปนี้ข้อเสีย: ประการแรก ในประเทศปัจจุบัน และนานาชาติวิจัยการควบคุมอัลตราโซนิกหัววัดเป็นส่วนใหญ่กระจุกตัวใน MHz ข้างต้นวงดนตรี, [7-10] ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการ longdistanceภาพโปรแกรมประยุกต์ ประการที่สอง ล่าสุดหัววัด micromachined ควบคุมเครื่องอัลตราซาวด์นำเทคโนโลยีบูชาผิว [11-12] สำหรับตัวอย่าง ในสิทธิบัตรหนึ่งของแอพลิเคชันหมายเลข 201210068681 เปิดเผยความดันช่วงต่ำเซ็นเซอร์ตาม CMUT ผู้ประดิษฐ์คิดค้นการพิกัดควบคุมที่มีโครงสร้างโดยรวมจากค่าลงเป็นอลูมิเนียมโลหะบนอิเล็กโทรด ซิลิคอนออกไซด์เมมเบรน พื้นผิวผลึกเดี่ยวซิลิคอนซิลิคอนออกไซด์สนับสนุน silicon nitride ฉนวนชั้นและอิเล็กโทรดล่างอลูมิเนียมโลหะ [13] ข้อบกพร่องโครงสร้างนี้อยู่ที่เมมเบรนออกไซด์ซิลิคอนเกิดขึ้นจากกระบวนการออกซิเดชัน ซึ่งทำให้การcontrollability เยื่อความหนาต่ำสุดและเยื่อผิวหยาบ และโดยตรงมีผลต่อการรื่นรมย์แมพทั้งหมดเมมเบรนแล้ว อิเล็กโทรดโลหะแยกกันจะต้องฝากบนพื้นผิวของมันเนื่องจากเมมเบรนที่ทำการฉนวนวัสดุ ซิลิคอนออกไซด์ นี้จะนำไปสู่การเพิ่มความถี่การเมมเบรน ที่ไม่เอื้อต่อการรับรู้ความถี่ที่ระบุเซนเซอร์ และจำกัดขอบเขตของเซ็นเซอร์

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Capacitive ก้อนล้ำ micromachined
(CMUT) เป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญของ MEMS
เทคโนโลยีต้านทานอะคูสติกที่อยู่ใกล้กับก๊าซและ
ของเหลวจึงชั้นจับคู่ไม่จำเป็นต้อง; [4-5] มัน
ยังมีคุณสมบัติทางกลและทางไฟฟ้าที่ดี
และเสียงสะท้อนความถี่สูง (สูงสุดนับ MHz)
และปัจจัยที่มีคุณภาพ (ถึงหลายร้อย); ทั้งหมดของ
คุณสมบัติที่ดีเหล่านี้ทำให้มันเป็นไปได้ที่จะบรรลุ
ความไวสูงและขนาดเล็กความดัน
วัด ขณะเดียวกันก็มีข้อได้เปรียบเช่น
โครงสร้างง่ายต้นทุนต่ำผลิตมวล
รวมของวงจรซับซ้อนและขั้นตอนการ
เข้ากันได้กับ CMOS [6] ฯลฯ จึงมีความกว้าง
ช่วงของการประยุกต์ใช้ในการอัลตราซาวนด์ใต้น้ำ
ถ่ายภาพการใช้ประโยชน์ทรัพยากรใต้ท้องทะเล, ทหารเรือ การรักษาความปลอดภัย
และสาขาอื่น ๆ อย่างไรก็ตาม capacitive ที่มีอยู่
ก้อนล้ำยังคงมีต่อไปนี้
ข้อเสีย: ประการแรกในประเทศและนำเสนอ
งานวิจัยในต่างประเทศที่ล้ำ capacitive
ก้อนเป็นส่วนใหญ่ที่มีความเข้มข้นใน MHz บน
วง [7-10] ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการสำหรับ longdistance
การใช้งานการถ่ายภาพ, ประการที่สอง ปัจจุบันส่วนใหญ่
capacitive ก้อนอัลตราซาวนด์ micromachined
นำมาใช้พื้นผิวเทคโนโลยีบูชายัญ [11-12] สำหรับ
ตัวอย่างเช่นในหนึ่งสิทธิบัตรของแอพลิเคชัน
ที่ 201210068681 เปิดเผยความดันช่วงต่ำ
เซ็นเซอร์ตาม CMUT, นักประดิษฐ์คิดค้น
แปลงสัญญาณ capacitive ที่มีโครงสร้างโดยรวมจากการขึ้น
ลงเป็นอลูมิเนียมโลหะขั้วไฟฟ้าบนซิลิคอน
เมมเบรนออกไซด์ผลึกซิลิคอนตั้งต้นเดียว
สนับสนุนออกไซด์ซิลิคอนซิลิคอนไนไตรด์ชั้นฉนวนกันความร้อน
และโลหะ อลูมิเนียมอิเล็กโทรดด้านล่าง [13] ข้อบกพร่อง
ของโครงสร้างนี้ที่เมมเบรนซิลิกอนออกไซด์
ที่เกิดจากกระบวนการออกซิเดชั่ซึ่งจะทำให้
การควบคุมของความหนาของเยื่อต่ำและ
พื้นผิวเมมเบรนที่หยาบกร้านและมีผลโดยตรงต่อ
ความสม่ำเสมอของความผิดปกติของเยื่อหุ้มทั้งหมด.
จากนั้นขั้วโลหะที่ไม่ต่อเนื่องคือ จำเป็นที่จะฝาก
บนพื้นผิวตั้งแต่เมมเบรนที่ทำจาก
วัสดุฉนวนออกไซด์ซิลิกอน ซึ่งจะนำไปสู่การ
เพิ่มขึ้นของความถี่เมมเบรนที่ไม่
เอื้อต่อการรับรู้ของคลื่นความถี่ที่ต้องการ
เซ็นเซอร์และ จำกัด ขอบเขตของการใช้เซ็นเซอร์

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

micromachined ultrasonic transducers capacitive
( cmut ) เป็นทิศทางการวิจัยที่สำคัญของเทคโนโลยี MEMS
, อิมพีแดนซ์ของเสียงใกล้เคียงกับก๊าซและของเหลว
จึงตรงกับชั้นไม่ต้องการ ; [ 4-5 ]
ยังมีดีเชิงกลและสมบัติทางไฟฟ้าและความถี่เรโซแนนซ์ (
ที่สูงถึง 10 MHz )
และ ปัจจัยคุณภาพ ( หลายร้อย )
; ทั้งหมดคุณสมบัติที่ดีเหล่านี้ทำให้มันเป็นไปได้เพื่อให้บรรลุ

ความไวสูงและการวัดความดันขนาดเล็ก ในขณะเดียวกันก็มีข้อดีเช่น
โครงสร้างง่าย ๆต้นทุนการผลิตมวลต่ำ
รวมวงจรที่ซับซ้อนและกระบวนการ
เข้ากันได้กับ CMOS [ 6 ] ฯลฯ เพื่อให้มีช่วงการใช้งานกว้าง

ภาพอัลตราซาวนด์ในใต้น้ำ การใช้ทรัพยากร seabed
ความปลอดภัยทางทะเลและสาขาอื่น ๆ อย่างไรก็ตามยังคงมี ultrasonic transducers capacitive
ที่มีอยู่ประการต่อไปนี้
: ประการแรก ปัจจุบันในประเทศและนานาชาติ การวิจัยเกี่ยวกับ capacitive

ultrasonic transducers ส่วนใหญ่ได้เข้มข้นในวงดนตรี MHz
ข้างบน [ 7-10 ] ซึ่งไม่สามารถตอบสนองความต้องการ longdistance
ภาพการใช้งาน , ประการที่สอง ปัจจุบันส่วนใหญ่ micromachined transducers capacitive

อัลตร้าซาวน์ใช้เทคโนโลยีพื้นผิว 11-12 [ a ] สำหรับ
ตัวอย่างหนึ่งในสิทธิบัตรของโปรแกรม
ไม่ 201210068681 เปิดเผยช่วงความดันต่ำ
เซ็นเซอร์ตาม cmut , นักประดิษฐ์จึงคิด
แบบทรานสดิวเซอร์ที่มีโครงสร้างโดยรวมจาก
ลงเป็นโลหะอลูมิเนียมออกไซด์ ซิลิคอน ขั้วไฟฟ้าบนเยื่อแผ่นผลึกซิลิคอน
, เดี่ยว ,
ซิลิคอนสนับสนุนออกไซด์ ซิลิคอนไนไตรด์ ฉนวนกันความร้อน ชั้น
และโลหะอลูมิเนียมด้านล่าง ) [ 13 ] ข้อบกพร่องของโครงสร้างนี้ว่า

มีรูปแบบแผ่นซิลิกอนออกไซด์โดยกระบวนการออกซิเดชันซึ่งทำให้การควบคุมความหนาของแผ่นน้อย

ผิวและเยื่อหยาบ และมีผลโดยตรงต่อความสม่ำเสมอของการเสียรูปด้วย

จากนั้นเป็นโลหะทั้งหมด ไม่ต้องฝาก
ขั้วไฟฟ้าบนพื้นผิวของมันตั้งแต่เยื่อาของ
วัสดุฉนวนซิลิคอนออกไซด์ นี้จะนำไปสู่การเพิ่มความถี่ในเมมเบรน

ซึ่งไม่เอื้อต่อการก่อให้เกิดความถี่ที่ต้องการ
เซ็นเซอร์และข้อ จำกัด ขอบเขตของการเซนเซอร์