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公开(公告)号：CN116098654A
公开(公告)日：2023-05-12
申请号：CN202310015453.0
申请日：2023-01-05
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于超声成像技术领域，具体涉及一种基于环形阵列的超声CT相控方法，超声CT采用环形阵列传感器，包括N个环形排列的阵元，各个阵元的激励脉冲根据需要的超声波束的特性，按照延迟时间进行延迟发射；在接收时，根据发射时的延迟时间对各个阵元接收到的回波信号中进行延时补偿，然后进行相干叠加来实现波束形成。本发明结合环形阵列、超声CT技术以及相控原理的优势，结合基于环形阵列的超声CT相控原理，构建了基于环形阵列的超声CT成相控方法，有效改善超声波检测不准确、成像分辨率不高以及应用领域范围受限等缺点。
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公开(公告)号：CN107063438B
公开(公告)日：2023-04-28
申请号：CN201710144004.0
申请日：2017-03-10
Applicant: 中北大学
IPC: G01H11/08
Abstract: 本发明公开了一种基于压电效应的MEMS三维同振型矢量水听器，包括同振柱体振子模块以及同振球形振子模块，同振柱体振子模块包括第一框型基座、横梁、柱形聚乙烯拾振单元、中心连接体、压电薄膜、上电极以及下电极；柱形聚乙烯拾振单元固定于中心连接体上，中心连接体通过横梁连接在第一框型基座的中心处，且横梁的内外两侧均生长有压电薄膜，压电薄膜的上下两侧的对应位置均溅射有金属作为上电极和下电极；同振球形振子模块包括第二框型基座、横梁、环形连接体、球形聚乙烯拾振单元、压电薄膜以及上电极、下电极。本发明MEMS三维同振型矢量水听器具有体积小、共模输出、差模抑制的高灵敏度，宽工作频带的优点。
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公开(公告)号：CN114955980A
公开(公告)日：2022-08-30
申请号：CN202210612658.2
申请日：2022-06-01
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于PDMS‑硅纳米膜的柔性心音传感器，属于半导体技术领域。该传感器由硅纳米膜和柔性基底PDMS组成，硅纳米膜包括压阻区、欧姆接触区和合金区，合金区的材质为铬和金的合金。制备时在SOI片的上方形成氧化层，经过浓硼扩散后形成欧姆接触区，刻蚀顶层硅后形成压阻区，溅射、腐蚀金属并退火后形成合金区，刻蚀并腐蚀埋氧层后形成屋檐结构，钻蚀埋氧层后形成悬空的硅纳米膜结构，最终将硅纳米膜转印到柔性基底PDMS上。该传感器具有较高的灵敏度，同时由于柔性基底PDMS，增加了传感器的适应性和便捷性。
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公开(公告)号：CN114890375A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210525272.8
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明提供了一种CMOS‑MEMS集成声换能器及其制备方法。该传感器既能作为麦克风传感器又能作为超声换能器，其由下而上依次为基底层、交替设置的介质层及金属层、钝化层，第n层介质层上刻蚀有空腔，空腔顶部形成振膜及上电极、底部形成下电极。制备时，使用COMS工艺的后端（BEOL）层作为MEMS器件的结构层，COMS电子层在MEMS器件层下方集成，各金属层间通过钨塞互连，最后通过干法刻蚀在介质层上形成空腔。本发明传感器具有可靠性好、体积小、频带宽、灵敏度高、易于批量生产等特点，可以应用于医学、军事、工业、农业等众多领域。
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公开(公告)号：CN114838806A
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202210357558.X
申请日：2022-04-07
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明属于尾流探测技术领域，具体为一种MEMS尾流探测传感器，解决了背景技术中的技术问题，其包括纤毛式MEMS矢量水听器、中间连接体、仿鱼类侧线保护罩和保护筒体；仿鱼类侧线保护罩将纤毛式MEMS矢量水听器罩设其中且与中间连接体的顶端固定连接；仿鱼类侧线保护罩的顶部开有四个侧线孔；保护筒体由内到外依次包括固定连接的内筒体、减振橡胶套筒和外筒体，保护筒体的顶端与中间连接体的底端密封连接。本申请将仿鱼类侧线系统和纤毛式MEMS矢量水听器结合，组合成了能够测量湍流尾流的传感器，仿鱼类侧线保护罩减少了纤毛‑十字梁换能微结构被异物碰撞的几率，同时降低了海水冲击的影响，提高了传感器探测尾流信号的准确性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114804008A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210525264.3
申请日：2022-05-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种单晶硅振膜的MEMS电容式声传感器结构，属于超声换能器技术领域。本发明包括自上而下叠层设置的振膜层、环状支撑壁层和衬底层，振膜层形成有若干个呈阵列排布的振膜，振膜层和衬底层之间的环状支撑壁层上形成有若干个呈阵列排布的空腔，空腔与振膜相互对应；振膜上均布设置有若干通孔，衬底层的顶面上形成有延伸孔；振膜层、通孔、衬底层、延伸孔上均形成有绝缘层；振膜层上设置有上电极层，衬底层底面设置有下电极层。本发明电容式声传感器结构整体尺寸小，便于后续的封装和使用；本发明电容式声传感器结构制备方法简单，整体工艺流程少，制造成本低，便于后续的批量生产。
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公开(公告)号：CN113751297B
公开(公告)日：2022-05-17
申请号：CN202111058690.2
申请日：2021-09-10
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于硅波导管共晶键合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。该换能器由SOI片和氧化片通过共晶键合技术制备而成，包括沉积在SOI片器件层的金属上电极、氧化片的氧化层图形化空腔结构后沉积金属下电极，SOI片器件层和氧化片金属图形化面共晶键合形成密封真空电容腔，SOI片衬底层刻蚀有硅波导管。本发明换能器设计了集成硅波导管结构，上下电极在同侧引出，具有发射超声波束能量集中，改善了CMUT的方向性，能抑制阵元间的串扰等优点。
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公开(公告)号：CN113731779A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110868102.5
申请日：2021-07-30
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明为一种基于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‑C密封层。本发明换能器的空腔结构形状规则，空腔边缘和高度均匀可控，其具有尺寸小、功耗低以及与周围介质具有固有的阻抗匹配等优点，通过沉积Parylene‑C封装起到防水的作用且具有较好的透声能力。
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公开(公告)号：CN113714072A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110911557.0
申请日：2021-08-10
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明涉及微压（0‑10kPa）检测领域，尤其涉及MEMS或电容式微机械超声换能器，具体为高灵敏度微压检测环形沟槽振膜结构电容式微机械超声换能器，包括金属上电极、Si振膜、SiO2支撑柱、真空腔、SiO2绝缘层以及硅衬底，Si振膜的下方边缘位置设置有环形的SiO2支撑柱，SiO2支撑柱的下方设置硅衬底，Si振膜、SiO2支撑柱和硅衬底所围成的空腔为真空腔，真空腔底部设置有SiO2绝缘层，Si振膜上方溅射金属上电极，Si振膜上表面刻蚀出若干条同心的环形沟槽。本发明的电容式微机械超声换能器具有高灵敏度、优线性度的压力检测性能。
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公开(公告)号：CN113714071A
公开(公告)日：2021-11-30
申请号：CN202110911455.9
申请日：2021-08-10
Applicant: 中北大学
IPC: B06B1/02
Abstract: 本发明涉及微压（0‑10kPa）检测领域，尤其涉及MEMS或电容式微机械超声换能器，具体为高灵敏度微压检测倒置台形空腔结构电容式微机械超声换能器，包括金属上电极、Si振膜、SiO2支撑柱、真空腔、SiO2绝缘层以及硅衬底，Si振膜的下方边缘位置设置有环形的SiO2支撑柱，SiO2支撑柱的下方设置硅衬底，Si振膜、SiO2支撑柱和硅衬底所围成的真空腔为倒置的圆台形真空腔，真空腔底部设置有SiO2绝缘层，Si振膜上方溅射金属上电极。本发明的电容式微机械超声换能器具有高灵敏度、优线性度的压力检测性能。
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