一种兼容压电式和电容式微机械超声换能器的制备方法

    公开(公告)号:CN119306176A

    公开(公告)日:2025-01-14

    申请号:CN202411380812.3

    申请日:2024-09-30

    Applicant: 复旦大学

    Inventor: 任俊彦 王言 吕宁

    Abstract: 本发明属于微机械技术领域,具体是一种兼容压电式和电容式微机械超声换能器的制备方法。本发明微机械超声换能器制备方法分为硅硅键合工艺和阳极键合工艺;微机械超声换能器分为电容式、压电式、压电‑电容混合式;压电式单元结构包括衬底层、空腔层、弹性层、中间电极层、压电层、顶电极层、钝化层和焊盘;电容式单元结构包括衬底层、底电极层、空腔层、弹性层、中间电极层和焊盘;压电‑电容混合式单元结构包括衬底层、底电极层、空腔层、弹性层、中间电极层、压电层、顶电极层、钝化层和焊盘。本发明可以实现上述三种器件的加工,并且能在同一片晶圆兼容。其中压电‑电容混合式突破了传统压电式和电容式微机械超声换能器的环路灵敏度瓶颈。

    一种平面式双压电材料驱动的微机械超声换能器

    公开(公告)号:CN116764922A

    公开(公告)日:2023-09-19

    申请号:CN202310564462.5

    申请日:2023-05-18

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于微机电技术领域,具体为一种平面式双压电材料驱动的微机械超声换能器。本发明微机械超声换能器由换能器单元经延拓组成的二维结构;换能器单元结构包括双压电叠层、中性层、空腔和衬底;双压电叠层包含内外两个压电叠层,第一个压电叠层包括圆形上电极层、圆形压电层与底电极层,第二个压电叠层包括环形上电极层、环形压电层与底电极层;中性层在双压电叠层下方,为后者提供支撑作用;空腔为复合薄膜提供振动空间;衬底与空腔的结构互补,为整体结构提供固定支撑作用;本发明具有双压电叠层的换能器单元,弥补采用单一压电材料的传统器件的发射或接收性能短板,提高换能器的发射—接收环路灵敏度,提升其回波超声成像的质量。

    一种具有环状压电层的微机械超声换能器

    公开(公告)号:CN115055356A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210658442.X

    申请日:2022-06-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于微机电技术领域,具体为一种具有环状压电层的微机械超声换能器。本发明换能器是由换能器单元延拓形成的二维阵列;换能器单元包括压电环、复合薄膜、电容腔体和衬底;压电环包含电极层与压电层;复合薄膜包括电极层和中性层;衬底中间部分为中空圆柱形腔体,底部为电极层,中空腔体和电极层形成电容腔体;复合薄膜中的电极层和压电环中的电极层构成电极对,通过施加直流偏置电压以及交流耦合信号,对压电层的形态进行静态和动态的控制与激励;复合薄膜中的电极层与电容腔体中的电极层构成静电力驱动所需的电极对,通过施加直流偏置电压以及交流耦合信号,对复合薄膜的形态进行静态和动态的控制与激励。本发明可实现高性能超声信号收发。

    中心支撑底电极的微机械超声换能器

    公开(公告)号:CN115432662B

    公开(公告)日:2024-10-08

    申请号:CN202210972097.7

    申请日:2022-08-12

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于微机械技术领域,具体是一种中心支撑底电极的微机械超声换能器。本发明的结构包括自下而上设置的:衬底、中心支撑、边缘支撑、空腔、可弯曲底电极、振动膜和顶电极。可弯曲底电极通过中心支撑柱或墙锚定在衬底上,而振动膜通过边缘支撑固定在衬底上,与可弯曲底电极之间存在空腔。在静电相互作用下,振动膜和可弯曲底电极均可产生显著形变。本发明的微机械超声换能器可以通过牺牲层释放工艺或晶圆键合工艺制备。相较于传统结构的电容式微机械换能器,本发明的微机械超声换能器可以实现更高的超声发射声压和接收灵敏度。同时,本发明结构表现出更显著的弹簧软化效应,可以适用于需要动态改变空腔高度或者中心频率的环境中。

    一种侧边界自由的微机械超声换能器

    公开(公告)号:CN115193673A

    公开(公告)日:2022-10-18

    申请号:CN202210658425.6

    申请日:2022-06-10

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于微机电技术领域,具体为一种侧边界自由的微机械超声换能器。换能器单元包括压电叠层、中性层、空腔和衬底;压电叠层包含中心圆电极层、外圈电极层、压电层与底电极层;空腔包含圆柱空腔与空心柱空腔;中性层通过圆柱空腔与空心柱空腔间的侧墙与衬底结合,其外侧无键合面或支撑结构,因而是侧边界自由的。本发明在加载了负载介质后,具有一种侧边界自由的谐振模态,该模态具有较大的有效面积,且可以通过在上电极层施加不同相位幅值的电压激励做进一步振形调制。通过对压电叠层进行交流信号激励或使用模拟前端电路进行电信号感知,可以实现高性能的超声波信号收发。

    一种柔性透明电容式微机械超声换能器及其制备方法

    公开(公告)号:CN115055357A

    公开(公告)日:2022-09-16

    申请号:CN202210726793.X

    申请日:2022-06-23

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于微机械技术领域,具体是一种柔性透明电容式微机械超声换能器及其制备方法。本发明是基于导电颗粒掺杂SU‑8光刻胶等柔性透明材料的,其单元结构包括自下而上设置的:PET衬底层、ITO电极层、空腔、SU‑8支撑层、SU‑8绝缘层、导电颗粒掺杂的SU‑8电极层和聚合物材料涂层。本发明采用PET‑ITO薄膜作为衬底和底电极,采用SU‑8光刻胶作为支撑、振动和顶电极层,最后用柔性聚合物材料作为密封和保护层。本发明实现的电容式微机械超声换能器同时具有柔性和透明性,可以与电子显示屏、可穿戴电子设备等集成在一起。本发明制备使用SU‑8灰度光刻工艺,既节省光刻掩模板,也不需要额外的牺牲层,简化了传统工艺流程。

    一种基于柔性材料的环形振荡器

    公开(公告)号:CN111510135A

    公开(公告)日:2020-08-07

    申请号:CN202010281229.2

    申请日:2020-04-11

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 本发明属于集成电路技术领域,具体为一种基于柔性材料的环形振荡器。本发明环形振荡器包括(2n+1)个反相器,其中每个反相器包括两个N型MOS管;(2n+1)个反相器构成一个环路,如果第一级输入为高电平,经过这个环路,在一定延迟时间后,得到低电平,这个低电平又反馈给第一级作为输入,在环路各节点,电平高低变换,产生固定周期的振荡。在每个反相器中,所述N型MOS管的导电沟道为柔性二维材料。本发明解决了现有技术中环形振荡器存在的不具备可弯曲特性的技术问题,可应用于柔性集成电路中。

    微波退火工艺
    19.
    发明公开

    公开(公告)号:CN105047560A

    公开(公告)日:2015-11-11

    申请号:CN201510378908.0

    申请日:2015-07-01

    Applicant: 复旦大学

    CPC classification number: H01L21/324

    Abstract: 本发明涉及半导体制造领域,公开了一种微波退火工艺。本发明中,在功能层的第一表面和/或第二表面上形成均匀覆盖的高吸收层,借助高吸收层对微波的高吸收作用,一方面保证对功能层的均匀热传导,克服了非接触式效率低下的问题;另一方面,因为高吸收层与功能层对应,并且高吸收层自身质量极小,其自身消耗的微波能量相较于前述方式极大的减小,提高了能量的利用效率。

    哑铃形梁膜结构的压阻型压力传感器

    公开(公告)号:CN88211370U

    公开(公告)日:1988-12-28

    申请号:CN88211370

    申请日:1988-01-22

    Applicant: 复旦大学

    Abstract: 用正面哑铃形的异形梁与平膜相结合的弹性体结构,在流体压力负载下可以产生符号不同的应力集中区,在这些区域设置力敏电阻器件(压阻全桥或四端单元件的力敏器件)可以制成高性能的压阻型压力传感器。这种压力传感器有灵敏度高,频响特性好,受振动、加速度或姿态的影响小等优点。由于关键的光刻对准工艺被集中到硅片的正面,使工艺加工的难度和对加工设备的要求降低,有利于成品率的提高和成本的下降。

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