| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-11页 |
| 1．绪论 | 第11-22页 |
| ·选题背景及意义 | 第11-14页 |
| ·国内外研究现状及发展动态 | 第14-19页 |
| ·国外研究现状 | 第14-18页 |
| ·国内研究现状 | 第18-19页 |
| ·本文主要研究内容 | 第19-22页 |
| 2．微电容超声波换能器的理论分析 | 第22-39页 |
| ·结构及原理 | 第22-23页 |
| ·薄板振动理论及谐振频率 | 第23-27页 |
| ·均布载荷下薄膜变形 | 第23-25页 |
| ·静电力下薄膜位移 | 第25-26页 |
| ·谐振频率 | 第26-27页 |
| ·CMUT 平行板电容模型 | 第27-33页 |
| ·塌陷电压 | 第28-29页 |
| ·带宽 | 第29-30页 |
| ·最大发射声压 | 第30-31页 |
| ·接收灵敏度 | 第31-33页 |
| ·CMUT 等效电路模型 | 第33-38页 |
| ·薄膜机械阻抗 | 第34-35页 |
| ·静态电容 | 第35-36页 |
| ·转换系数 | 第36-37页 |
| ·弹簧软化电容 | 第37页 |
| ·寄生电容 | 第37-38页 |
| ·本章小结 | 第38-39页 |
| 3．微电容超声波换能器的设计与仿真 | 第39-56页 |
| ·结构尺寸的设定 | 第39-42页 |
| ·结构尺寸与频率的关系 | 第39-40页 |
| ·结构尺寸与薄膜振动最大位移关系 | 第40-41页 |
| ·结构尺寸对塌陷电压的影响 | 第41-42页 |
| ·结构尺寸与转换系数的关系 | 第42页 |
| ·有限元仿真 | 第42-52页 |
| ·有限元简介 | 第42-43页 |
| ·单一场有限元仿真 | 第43-47页 |
| ·静电-机械耦合场仿真 | 第47-52页 |
| ·MATLAB/SIMULINK 接收发射性能仿真 | 第52-55页 |
| ·本章小结 | 第55-56页 |
| 4．微电容超声波换能器的加工 | 第56-71页 |
| ·器件的加工流程和版图设计 | 第56-61页 |
| ·加工流程 | 第56-59页 |
| ·版图设计 | 第59-61页 |
| ·关键工艺研究 | 第61-69页 |
| ·光刻工艺 | 第61-63页 |
| ·热氧化 | 第63-65页 |
| ·Si-SOI 低温直接键合实验研究 | 第65-68页 |
| ·Si 及 SiO_2的腐蚀 | 第68-69页 |
| ·金属化 | 第69页 |
| ·本章小结 | 第69-71页 |
| 5．微电容超声波换能器的初步测试 | 第71-80页 |
| ·芯片形貌测试 | 第71-73页 |
| ·残余应力测试 | 第73-75页 |
| ·谐振频率及发射性能测试 | 第75-77页 |
| ·谐振频率测试 | 第75-76页 |
| ·发射性能测试 | 第76-77页 |
| ·阵元一致性测试 | 第77-79页 |
| ·谐振频率—致性测试 | 第78页 |
| ·电容一致性测试 | 第78-79页 |
| ·本章总结 | 第79-80页 |
| 6．总结与展望 | 第80-82页 |
| 参考文献 | 第82-87页 |
| 攻读硕士期间主要研究工作及所取得的研究成果 | 第87-88页 |
| 致谢 | 第88-89页 |