双层铌酸锂压电微机械超声换能器
应用物理
2025-09-12 v2
摘要
本工作展示了一种基于转移的周期性极化压电薄膜（P3F）X 切铌酸锂（LN）的双层层压电微机械超声换能器（PMUT）原型。压电薄膜堆叠中相反的面内极化被用来实现弯曲模式的高效横向场激发。由于其高压电系数和低介电损耗，X 切 LN 在传感器和换能器方面都具有高优值（FoM）。制造的 PMUT 展示了约 1 MHz 的面外模式，机电耦合度为 3.6%。激光多普勒测振仪进一步验证了有限元分析，显示峰值中心位移为 340 pm/V。这些结果确立了双层层 P3F LN PMUT 作为紧凑型高性能超声换能器平台的前景。未来工作将聚焦于理论分析、测量数据的建模、改进换能器拓扑设计以及抑制串扰效应。
引用
@article{arxiv.2509.00600,
title = {Bimorph Lithium Niobate Piezoelectric Micromachined Ultrasonic Transducer},
author = {Ziqian Yao and Vakhtang Chuluhadze and Zihuan Liu and Xiaoyu Niu and Tzu-Husan Hsu and Byeongjin Kim and Neal Hall and Ruochen Lu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2509.00600},
year = {2025}
}