用于超声检测的亚微米绝缘体上硅谐振器
应用物理
2020-10-28 v1
摘要
点状宽带超声检测可显著提高超声成像与光声（光声）成像的分辨率，然而当前的超声探测器无法充分小型化。压电换能器的灵敏度随尺寸减小呈二次方下降，而光学微环谐振器与法布里-珀罗标准具在小于 50 微米的尺寸下无法充分限制光。微加工方法已用于制造电容式与压电换能器阵列，但其带宽仅几 MHz、尺寸不小于 70 微米。本文利用广泛可用的绝缘体上硅（SOI）平台，研制出世界上最小的超声探测器，其传感区域为 220 500 纳米的亚微米尺寸。该基于 SOI 的光学谐振器设计所能提供的单位面积灵敏度比微环谐振器高 倍，比压电探测器高 倍。我们还展示了可达 230 MHz 的超高带宽，并基于 SOI 超声探测器完成了首次成像。所展示的技术适用于制造超密集探测器阵列（ ），有望革新超声成像与光声成像。
引用
@article{arxiv.1902.04115,
title = {Sub-micron silicon-on-insulator resonator for ultrasound detection},
author = {Rami Shnaiderman and Georg Wissmeyer and Héctor Estrada and Daniel Razansky and Qutaiba Mustafa and Andriy Chmyrov and Vasilis Ntziachristos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.04115},
year = {2020}
}