Publication

Micromachined ultrasonic transducers and acoustic sensors based on piezoelectric thin films

Paul Muralt, Jacek Baborowski
2004
Journal Articles

Résumé

A review is given on the current state of the art in piezoelectric micromachined ultrasonic transducers (pMUT). It is attempted to quantify the limits of pMUT's with respect to the electromechanical coupling, and to relate current achievements. Main needs for future research are identified in design, micromachining and further improvements of PZT films. Applications are shortly reviewed.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/c98da650-9a4d-4576-b24a-971f888c3522

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Paul Muralt, Jacek Baborowski
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Concepts associés (14)

Piézoélectricité

La piézoélectricité (du grec πιέζειν, piézein, presser, appuyer) est la propriété que possèdent certains matériaux de se polariser électriquement sous l’action d’une contrainte mécanique et réciproquement de se déformer lorsqu’on leur applique un champ électrique. Les deux effets sont indissociables. Le premier est appelé effet piézoélectrique direct ; le second effet piézoélectrique inverse. Cette propriété trouve un très grand nombre d’applications dans l’industrie et la vie quotidienne.

Thin-film bulk acoustic resonator

A thin-film bulk acoustic resonator (FBAR or TFBAR) is a device consisting of a piezoelectric material manufactured by thin film methods between two conductive – typically metallic – electrodes and acoustically isolated from the surrounding medium. The operation is based on the piezoelectricity of the piezolayer between the electrodes. FBAR devices using piezoelectric films with thicknesses ranging from several micrometres down to tenths of micrometres resonate in the frequency range of 100 MHz to 20 GHz.

PZT

Les PZT, ou titano-zirconates de plomb, sont des composés chimiques de formule , où . Il s'agit de céramiques de structure pérovskite présentant plusieurs propriétés intéressantes : ferroélectricité, c'est-à-dire qu'elles ont une polarisation électrique spontanée, qui peut être inversée par l'application d'un champ électrique ; piézoélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent changer de forme si on leur applique un champ électrique, ou qu'elles peuvent générer une tension électrique entre deux faces lorsqu'on leur applique une déformation — propriété particulièrement utile pour les capteurs, les transducteurs, les actionneurs au sens large ; pyroélectricité, c'est-à-dire qu'elles peuvent générer une tension électrique lorsqu'on modifie leur température, d'où des applications dans les sondes de température.

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Modelling the E-J relation of high-Tc superconductors in an arbitrary current range