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【2h】

Development of Broadband High-Frequency Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer Array

机译：宽带高频压电微机械超声换能器阵列的开发

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Piezoelectric micromachined ultrasonic transducers (PMUT) are promising elements to fabricate a two-dimensional (2D) array with a pitch small enough (approximately half wavelength) to form and receive arbitrary acoustic beams for medical imaging. However, PMUT arrays have so far failed to combine the wide, high-frequency bandwidth needed to achieve a high axial resolution. In this paper, a polydimethylsiloxane (PDMS) backing structure is introduced into the PMUTs to improve the device bandwidth while keeping a sub-wavelength (λ) pitch. We implement this backing on a 16 × 8 array with 75 µm pitch (3λ/4) with a 15 MHz working frequency. Adding the backing nearly doubles the bandwidth to 92% (−6 dB) and has little influence on the impulse response sensitivity. By widening the transducer bandwidth, this backing may enable using PMUT ultrasonic arrays for high-resolution 3D imaging.
机译：压电微机械超声换能器（Pmut）是有希望的元件，用于制造具有足够小（大约半波长）的间距的二维（2D）阵列以形成和接收用于医学成像的任意声学束。然而，Pmut阵列到目前为止未能结合实现高轴向分辨率所需的宽高频率带宽。在本文中，将聚二甲基硅氧烷（PDMS）背衬结构引入PMUT中以改善装置带宽，同时保持子波长（λ）间距。我们在16×8阵列上实现了16×8阵列的支持，具有75μm的音高（3 ^ / 4），工作频率为15 MHz。将背衬添加几乎加倍的带宽至92％（-6 dB），对脉冲响应灵敏度几乎没有影响。通过加宽换能器带宽，该背衬可以使用用于高分辨率3D成像的PMUT超声阵列。

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