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Frequency tuning technique of piezoelectric ultrasonic transducers for ranging applications

Robichaud Alexandre, Cicek Paul-Vahe, Deslandes Dominic et Nabki Frederic. (2018). Frequency tuning technique of piezoelectric ultrasonic transducers for ranging applications. Journal of Microelectromechanical Systems, 27, (3), p. 570-579.

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URL officielle: http://dx.doi.org/doi:10.1109/JMEMS.2018.2831638

Résumé

This paper presents a novel low-cost technique for the frequency tuning of piezoelectric micromachined ultrasonic transducers (PMUT). PMUT devices are fabricated using the PiezoMUMPs technology with resonance frequencies of the first and second modes at 1.4 MHz and 5 MHz, respectively. The influence of process variations on resonance frequency (with a standard deviation of about 200 kHz) motivates the need for a simple and low cost frequency tuning method. This paper proposes a technique based on a single post-processing deposition of Parylene-C. Chip-to-chip transmission and distance ranging results show that the resonant frequency of the first and second modes can accurately be tuned over a satisfactory range to significantly increase ultrasonic transmission performance. The application cases for the proposed method focus on single transducer devices or small arrays thereof since Parylene deposition simultaneously occurs on all elements of a chip and results in a uniform frequency tuning of all exposed elements.

Type de document:Article publié dans une revue avec comité d'évaluation
ISSN:1057-7157
Volume:27
Numéro:3
Pages:p. 570-579
Version évaluée par les pairs:Oui
Date:2018
Identifiant unique:10.1109/JMEMS.2018.2831638
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie
Sciences naturelles et génie > Génie > Génie électrique et génie électronique
Sciences naturelles et génie > Sciences appliquées
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Module d'ingénierie
Mots-clés:Resonant frequency, Tuning, Aluminum, Fabrication, Ultrasonic transducers, Micromechanical devices, Silicon, Fréquence de résonance, Tuning, Aluminium, Fabrication, Transducteurs à ultrasons, Dispositifs micromécaniques, Silicium
Déposé le:30 juin 2021 19:09
Dernière modification:30 juin 2021 19:09
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