【48812】上海科技大学在压电微型超声换能器器材与使用方向上获得多项研究效果

时间: 2024-07-23 11:30:07 |   作者: 新闻动态

　　氮化铝薄膜具有生物兼容性好、耐热性高和集成电路工艺(Complementary metal–oxide–semiconductor, CMOS)兼容等长处，是可植入设备和医用传感使用范畴的首选压电资料之一。氮化铝钪经过稀土元素掺杂改性，其压电常数d31较氮化铝薄膜进步2倍以上。吴涛团队经过对氮化铝钪溅射工艺的优化，成功地制备出不同浓度的高质量、应力可控的氮化铝钪薄膜。依据优质氮化铝钪压电薄膜，信息学院特聘教授李昕欣团队与吴涛团队协作开发了多种微加工压电超声换能器材加工工艺，相关效果由博士生吴声和蔡俊翔首要完结。其间一种立异工艺以“PMUT Structure Design with a Scar-Free Minimally Invasive Surgery Process on (111)Silicon Wafer”为题在超声范畴学术会议2022 IEEE International Ultrasonics Symposium (IUS)宣布。信息学院2018级博士研究生吴声为论文榜首作者。

　　使用压电薄膜资料和微机电(MEMS)技能制备的PMUT是可完结微米量级的超声换能器，在可穿戴、小尺度医学影像等设备中存在广泛使用远景。李昕欣团队博士生吴声在前向预填充开孔开释工艺的基础上，制备了频率高达5 MHz氮化铝钪压电超声换能器阵列，并使用其完结了脉息无创监测和血压的丈量功用，未来可使用在可穿戴人体健康监测设备上。相关效果宣布在微机电体系范畴期刊Micromachines和会议TRANSDUCERS上，信息学院2018级博士研究生吴声为论文榜首作者，信息学院助理教授吴涛和特聘教授李昕欣为一起通讯作者。

　　使用压电薄膜资料和微机电(MEMS)技能制备的PMUT是可完结微米量级的超声换能器，在可穿戴、小尺度医学影像等设备中存在广泛使用远景。李昕欣团队博士生吴声在前向预填充开孔开释工艺的基础上，制备了频率高达5 MHz氮化铝钪压电超声换能器阵列，并使用其完结了脉息无创监测和血压的丈量功用，未来可使用在可穿戴人体健康监测设备上。相关效果宣布在微机电体系范畴期刊Micromachines和会议TRANSDUCERS上，信息学院2018级博士研究生吴声为论文榜首作者，信息学院助理教授吴涛和特聘教授李昕欣为一起通讯作者。

　　当生物安排遭到短脉冲激光束照耀时，因不同成分的光吸收而发生瞬时热胀大和缩短所构成的声波能够被超声换能器接纳并进行三维成像。信息学院吴涛团队与高飞团队协作，完结了依据带宽扩展的PMUT光声成像。依据效果得出，进步PMUT的带宽，能够在光声成像中得到半峰宽更小的信号，并能有用进步光声成像的分辨率，尤其是轴向（深度方向）的成像分辨率。该作业结合微机电制作工艺和光声成像技能，在微创医疗内窥成像方面有广泛的使用远景。相关效果以“Photoacoustic Imaging Based on Broadened Bandwidth Aluminum Nitride Piezoelectric Micromachined Ultrasound Transducers”为题宣布在传感器范畴学术刊物IEEE Sensors Letters上，信息学院2020级博士研究生蔡俊翔和2020级硕士研究生王怡韵为论文一起榜首作者，信息学院助理教授吴涛和助理教授高飞为一起通讯作者，上科大为榜首完结单位。

　　物体受热胀大振荡激起的超声信号被称为热声信号。生物安排受微波脉冲加热振荡发生的热声信号能够反映相关安排的理化状况，从不同视点收集热声信号后可计算得到生物安排热吸收特性的三维图画。为了使热声成像体系小型化，信息学院吴涛团队与王雄团队协作，完结并验证了依据氮化铝压电微机械超声换能器（AlN PMUT）的热声成像体系，在临床治疗与可穿戴设备的研制有广泛使用远景。相关效果在期刊Applied Physics Letters和会议IEEE MEMS 2023宣布，信息学院2022级硕士研究生王一玮与2021级硕士研究生张乐嘉为一起榜首作者，信息学院助理教授吴涛和副教授王雄为一起通讯作者，上科大为榜首完结单位。该效果还在校园第五届立异创业大会上荣获二等奖，遭到了多家出资和医疗企业的重视。