Mode-Selective Electrode Configuration for Multifrequency Operation in PMUTs: Microfabrication and Characterization
Notice bibliographique
Résumé
Multi-frequency operation in ultrasonic transducers balances the trade-off between resolution and penetration depth in ultrasonic imaging. Single top-electrode PMUTs couple strongly to the fundamental mode but weakly to higher-order modes because uniform electrode coverage does not conform to the higher-mode strain profile. Dual concentric ring-and-disk (C–C) electrodes access multiple modes yet reduce fundamental-mode coupling due to misalignment between the segmented coverage and the fundamental strain profile. In this work a circular square (C-Sq) dual top electrode is introduced to strengthen coupling in both the fundamental and higher order modes for multifrequency operation. The configuration pairs a circular outer electrode with a square inner electrode on a circular membrane. The topology aligns with the strain profiles of the fundamental and a selected higher mode enabling mode selective excitation by electrode switching. The proposed C-Sq dual electrode design and reference single electrode and dual electrode concentric ring and disk (C-C) devices were fabricated using the PiezoMUMPs multi-user MEMS process for fair comparison. Electrical impedance analysis, laser doppler vibrometry, and acoustic measurements show a 37% increase in fundamental mode electromechanical coupling relative to C-C dual electrode PMUT and a 27% improvement for the higher mode relative to single electrode PMUTs. Membrane displacement increases by 67% and acoustic pressure at the fundamental resonance is enhanced by 13%. The proposed C-Sq PMUT supports efficient, mode selective multifrequency operation for biomedical imaging and sensing.[2025-0152]
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».