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公开(公告)号：CN114871083A
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202210559051.2
申请日：2022-05-22
Applicant: 中北大学
IPC: B06B1/02
Abstract: 本发明公开了一种电容式微机械超声换能器柔性柱面阵，属于MEMS技术领域。该柱面阵由多个相同的曲面阵对接拼装而成，单个曲面阵主要由叠置的模具、柔性PCB板和CMUT晶圆组成，CMUT晶圆划割形成多条线阵，线阵之间填充PDMS，CMUT晶圆顶面设置有金属上电极、底面设置有金属下电极。本发明柔性柱面阵具有高密度、高一致性的优点，能够包围在乳腺四周进行筛查，可在孔径为20cm的CMUT柱面阵空间内实现对乳腺组织的检测，在超声成像领域将具有很好的成本和性能优势。
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公开(公告)号：CN114852953A
公开(公告)日：2022-08-05
申请号：CN202210392926.4
申请日：2022-04-15
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种面向MEMS矢量水听器的十字梁敏感结构后CMOS释放方法，涉及半导体领域，尤其涉及氮化硅的侧墙保护和硅的各向异性腐蚀释放敏感结构。该方法利用在标准CMOS工艺中形成的氮化硅钝化层，作为后续步骤的刻蚀掩膜；深硅刻蚀，台阶高度为敏感结构厚度；等离子增强化学气相淀积一层氮化硅，刻蚀台阶侧壁形成氮化硅侧墙；反应离子刻蚀氮化硅；深硅刻蚀，刻蚀出腐蚀台阶；TMAH溶液腐蚀直到结构释放。本发明的工艺步骤简单、成本较低、可批量化生产。本发明的工艺能兼容CMOS工艺，能够实现MEMS矢量水听器的片上CMOS集成；该方法不仅保证了结构尺寸的精准性，而且提高了批量生产能力。
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公开(公告)号：CN114812878A
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN202210357554.1
申请日：2022-04-07
Applicant: 中北大学
IPC: G01L1/18 , H01L21/265 , H01L21/324
Abstract: 本发明属于传感器技术领域，涉及敏感单元及其制备，具体为一种高灵敏度敏感单元及其制造方法，其包括半导体衬底、N阱和至少一块LDD超浅结，半导体衬底向上延伸有外延层，外延层进行轻的P型杂质掺杂，N阱位于外延层上，LDD超浅结位于N阱上，LDD超浅结的两端设有p+有源区，外延层表面覆盖有氧化层，氧化层上开有暴露p+有源区的窗口，窗口处暴露的p+有源区通过合金层连接有金属引线。本发明所述方法采用CMOS工艺中的超浅结漏注入方式在压阻区进行低能离子注入，使之产生LDD超浅结硅纳米膜；利用硅纳米膜的巨压阻效应敏感机制，可以大幅提高传感器的灵敏度。
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公开(公告)号：CN114581538A
公开(公告)日：2022-06-03
申请号：CN202210085952.2
申请日：2022-01-25
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种基于小波域压缩感知的CMUT超声图像重建方法，涉及CMUT超声图像压缩重建领域。首先搭建CMUT超声成像检测系统，获取被测模型的CMUT超声图像回波数据；然后选取离散小波基作为对CMUT超声原始回波数据进行压缩感知的稀疏基、随机高斯矩阵作为小波域压缩感知的传感矩阵，利用正交匹配追踪算法对处理后的小波域图像数据进行图像重建；其次在不同压缩率条件下对CMUT超声原始回波数据进行压缩重建并计算重建误差；最后将小波域压缩重建图像结果与频域压缩重建图像结果进行对比，评估重建效果。本发明将压缩感知应用到CMUT超声图像压缩重建领域，解决CMUT超声成像检测系统中全通道采集带来的存储数据量大的问题，可有效降低CMUT超声成像检测系统复杂度。
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公开(公告)号：CN114417244A
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202210087814.8
申请日：2022-01-25
Applicant: 中北大学
Abstract: 本发明公开了一种在CMUT超声信号压缩重构中的最优小波稀疏基选取方法，属于CMUT超声信号压缩重构领域。首先，通过CMUT超声检测系统采集由被测物反射的CMUT超声A扫信号用于后续优化分析；然后选取常见的四种小波稀疏基在不同分解层数下对CMUT超声A扫信号进行稀疏变换；其次，选取随机高斯矩阵作为压缩重构的传感矩阵，采用正交匹配追踪算法对稀疏后的A扫信号进行重构，评估并选取最优小波稀疏基；最后，在不同压缩率下对稀疏后的CMUT超声A扫信号进行压缩重构，评估在不同压缩率下信号的重构优化效果。本发明在保证超声信号重构精度的前提下提高信号压缩率，解决CMUT超声信号采集中的存储数据量大的问题，可有效减少信号接收数据量，提高信号重构优化效率。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114271854A
公开(公告)日：2022-04-05
申请号：CN202111598721.3
申请日：2021-12-24
Applicant: 中北大学 , 太原市华纳方盛科技有限公司
IPC: A61B8/00 , H01L23/528 , H01L23/538 , H01L21/48
Abstract: 本发明公开一种超声换能器阵列及其制备方法，其中的超声换能器阵列自下而上依次包括：半导体衬底、第一绝缘层、孤立的岛形半导体层、第二绝缘层和金属图案化层，金属图案化层包括图案化上电极、第一焊盘和第二焊盘；相邻的岛形半导体层由隔离槽分隔，每个岛形半导体层上表面形成有多个凹槽群，所有岛形半导体层上的凹槽群按行列排布；每个凹槽群中的多个凹槽按行列排布；第二绝缘层覆盖隔离槽和凹槽，以在岛形半导体层中形成密封空腔；图案化上电极与凹槽一一对应；每个岛形半导体层相同位置的凹槽群形成凹槽群组，凹槽群组中所有的图案化上电极按行列通过连线连接在一起，并与位于第二绝缘层边缘的第二焊盘电连接；第一焊盘穿过第二绝缘层与岛形半导体层边缘欧姆接触。
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公开(公告)号：CN114242890A
公开(公告)日：2022-03-25
申请号：CN202111536451.3
申请日：2021-12-16
Applicant: 中北大学 , 太原市华纳方盛科技有限公司
IPC: H01L49/02
Abstract: 本发明公开一种超声换能器单元、超声换能器阵列及其制备方法，涉及电容式微机械超声换能技术领域，该超声换能器阵列中的超声换能器单元包括：相互键合的上基板和下基板，上基板由下至上依次包括第一器件层、第一绝缘层和至少一个图案化的上电极；下基板为SOI基板，由下至上依次包括下电极、第二绝缘层、第二衬底、第三绝缘层和孤立的岛形第二器件层；岛形第二器件层上表面形成有至少一个凹槽，凹槽及岛形第二器件层的上表面覆盖有第四绝缘层；岛形第二器件层下方的第三绝缘层和第二衬底中形成有通孔，第二绝缘层覆盖第二衬底下表面及通孔的侧壁，下电极覆盖通孔。本发明可有效提高超声换能器阵列的灵敏度。
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公开(公告)号：CN113751297A
公开(公告)日：2021-12-07
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：CN112957066A
公开(公告)日：2021-06-15
申请号：CN202110182398.5
申请日：2021-02-10
Applicant: 中北大学
IPC: A61B7/04
Abstract: 本发明为一种基于n型悬臂梁式一维MEMS声传感器的电子听诊器，属于生物医疗器件技术领域。该电子听诊器包括由三角支撑架、支撑柱、紧固螺栓、滑块、连接杆、支撑板、支撑杆组成的支撑螺纹连接体，由椭圆形壳体、盖体和感应薄膜组成的心音探头壳体以及设置于心音探头壳体内的MEMS声传感器微结构。本发明电子听诊器设计科学，结构合理，体积小巧美观，成本低廉，加工简单易于批量生产，使用操作方便稳定，检测灵敏度高，抗干扰能力强、信噪比高、可靠性高、带宽高、检测效果好，值得推广使用。
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公开(公告)号：CN103258080B
公开(公告)日：2015-11-04
申请号：CN201310122344.5
申请日：2013-04-10
Applicant: 中北大学
IPC: G06F17/50
Abstract: 本发明涉及微加速度计的可靠性仿真技术，具体是一种微加速度计的可靠性仿真方法。本发明解决了目前尚无一种基于高加速寿命试验技术的微加速度计可靠性仿真方法的问题。一种微加速度计的可靠性仿真方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）利用ANSYS仿真软件建立微加速度计的仿真模型；通过仿真模型确认微加速度计的材料特性；2）在高温应力下对微加速度计进行可靠性仿真；3）在高冲击应力下对微加速度计进行可靠性仿真；4）在高温、高冲击、高速旋转综合应力下对微加速度计进行可靠性仿真。本发明适用于各种微加速度计的可靠性仿真。
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