[发明专利]电容式微机械超声换能器（CMUT）的偏置及相关装置和方法

说明书

描述了对超声器件的超声换能器的电偏置。超声换能器可以是电容式微机械超声换能器(CMUT)。超声换能器可以被分组在一起，其中不同的组接收不同的偏置电压。可以选择用于各组超声换能器的偏置电压以产生各组之间的差异。

相关申请的交叉引用

本申请是继续申请，根据35 U.S.C.§120要求于2015年12月2日提交的题为“BIASING OF CAPACITIVE MICROMACHINED ULTRASONIC TRANSDUCERS(CMUTS)AND RELATEDAPPARATUS AND METHODS”的代理人案卷号B1348.70021US00的美国专利申请序列号14/957,098的权益，其全部内容通过引用并入本文中。

技术领域

本文描述的技术涉及微机械超声换能器(CMUT)以及相关装置和方法。

背景技术

电容式微机械超声换能器(CMUT)是包括在微机械腔上方的膜的已知器件。可以使用膜将声信号转换成电信号，反之亦然。因此，CMUT可以作为超声换能器工作。

发明内容

根据本申请的一方面，提供了一种超声器件，该超声器件包括：衬底；多个超声换能器，所述多个超声换能器与衬底集成并且包括第一组超声换能器和第二组超声换能器；多个可单独电控制的偏置电极，包括与第一组超声换能器相对应的第一偏置电极以及与第二组超声换能器相对应的第二偏置电极。

根据本申请的一方面，提供了一种操作超声器件的方法，该超声器件具有衬底和与衬底集成的多个超声换能器。该方法包括以第一偏置电压对与多个超声换能器中的第一组超声换能器对应的第一偏置电极进行电偏置；以及在对第一偏置电极进行偏置的同时，以不同于第一偏置电压的第二偏置电压对与多个超声换能器中的第二组超声换能器对应的第二偏置电极进行电偏置。

附图说明

将参照以下附图来描述本申请的各个方面和实施方式。应该理解的是，附图不一定按比例绘制。在多个附图中出现的项在其出现的所有附图中由相同的附图标记来指示。

图1示出了根据非限制性实施方式的包括多个CMUT偏置区域的超声器件的俯视图。

图2是根据非限制性实施方式的CMUT的截面图。

图3是根据非限制性实施方式的共享公共膜的多个图2所示类型的CMUT的截面图。

图4是根据非限制性实施方式的包括具有图1所示类型的多个超声器件的晶圆(wafer)的俯视图。

图5是根据非限制性实施方式的图1所示类型的超声器件连同多个电压源和检测电路的俯视图。

具体实施方式

根据本申请的一方面，实现分段偏置方案以偏置超声器件的超声换能器组。超声器件可以是超声探头，并且可以包括被配置成产生和/或检测超声信号的多个超声换能器。超声换能器可以是CMUT。CMUT的适当操作可以包括例如通过偏置CMUT的膜来电偏置CMUT。不是经由公共电极向所有CMUT提供单个偏置信号，而是可以创建两个或更多个不同的偏置段。因此，不同组的CMUT可以接收不同的偏置信号，从而使得能够进行改进操作。

下面进一步描述上述各方面和实施方式以及另外的方面和实施方式。这些方面和/或实施方式可以单独使用、全部一起使用或者以两种或更多种的任意组合来使用，这是因为本申请在这方面不受限制。