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比利時微電子研究中心（imec），本周舉行的2022年IEEE國際超聲波會議（International Ultrasonics Symposium），新型壓電微型超聲波換能器（pMUT）它可以與平面顯示器相匹配（FPD）工藝技術(shù)兼容。新型數(shù)組的隔空感應(yīng)高于1kPa聲壓滿足隔空觸覺和指向聲波的應(yīng)用。

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（A）22個直徑500μm環(huán)形pMUT相控數(shù)組大范圍圖像（B）細部影像

此次開發(fā)的pMUT該技術(shù)不再專注于晶圓工藝，而是朝著與平面顯示技術(shù)兼容的方向發(fā)展，以促進未來振動觸覺、飛時測距3等空間傳感應(yīng)用的集成D感知或手勢識別，并用于智能手機或汽車儀表板等新硬件設(shè)計。它還可以用來開發(fā)汽車或消費品的非接觸式互動屏幕或滿足電子競技應(yīng)用。
超聲波技術(shù)可以支持智能系統(tǒng)的觸覺反饋功能，并提供用戶的觸覺體驗。在空中觸覺應(yīng)用程序中，超聲波會產(chǎn)生局部壓力場，使用戶實體的情況下有輕微的壓力場「觸感」。這種應(yīng)用程序需要低頻超聲波運行。
現(xiàn)有的解決方案包括大型壓電組件，產(chǎn)生高頻聲波，不利于設(shè)備與用戶的精確交互。另一種是小型硅基傳感器數(shù)組，但只能在小范圍內(nèi)提供短距離觸覺反饋功能。本次發(fā)布pMUT薄膜技術(shù)與平面顯示技術(shù)的兼容性較高，因此開發(fā)了前所未有的使用體驗深度和廣度，實現(xiàn)了更多樣化的應(yīng)用。
imec開發(fā)的薄膜pMUT數(shù)組技術(shù)鎖定了隔空觸覺應(yīng)用所需的低頻高壓超聲波組件。研究結(jié)果顯示，200年kHz~400kHz在共振范圍內(nèi)，隔空的最大感應(yīng)壓力達到1.5kPa，并在硅晶圓工藝中成功展示隔空觸覺反饋功能，并獲得相同的性能。
imJauchQuartz代理ec超音波MEMS研究計劃主持人Erwin Hijzen表示：「目前，我們可以在晶圓級工藝中展示這種平面顯示技術(shù)和初步解決方案，為感興趣的參與者提供參考。我們還在探索能夠大規(guī)模生產(chǎn)大型面板和板材的合作伙伴。」
imec傳感器和制動器領(lǐng)域的研究員Xavier Rottenberg總結(jié)：「我們開發(fā)的pMUT該技術(shù)有望與大型面板和顯示器集成，這是實現(xiàn)大型傳感器應(yīng)用的一個里程碑。我們首先研究了超聲波傳感器在醫(yī)學(xué)中的圖像應(yīng)用，現(xiàn)在已經(jīng)擴展到空中觸覺應(yīng)用。」