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J-GLOBAL ID：201802226135874817   整理番号：18A0725428

容量性微細加工超音波変換器とモノリシックに集積した高速スイッチング(1.35μs)低制御電圧(2.5V)MEMS T/Rスイッチ【JST・京大機械翻訳】

A Fast-Switching (1.35- μs ) Low-Control-Voltage (2.5-V) MEMS T/R Switch Monolithically Integrated With a Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer

著者 (4件)： Zhang Xiao (Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA) ,  Adelegan Oluwafemi Joel (Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA) ,  Yamaner Feysel Yalcin (Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA) ,  Oralkan Omer (Department of Electrical and Computer Engineering, North Carolina State University, Raleigh, NC, USA)
資料名： Journal of Microelectromechanical Systems  (Journal of Microelectromechanical Systems)
巻： 27  号： 2  ページ： 190-200  発行年： 2018年 
JST資料番号： W0357A  ISSN： 1057-7157  CODEN： JMIYET  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文では,伝送/受信スイッチとして容量性微細加工超音波変換器(CMUT)と同じ基板上に共作製できる静電マイクロ電気機械システム(MEMS)スイッチの設計と製作について述べた。スイッチの構造を単一のCMUTセルから修正した。遮断された送電線は,可動板を引き下げるために両側の制御電極を持つセルの中心を横切って定義される。板は絶縁層を有し,絶縁層上に金属バンプが形成され,送電線ギャップに整列し,静電力により板を引き下げることによりスイッチがONになり,金属バンプが送電線のギャップに近くなる。スイッチは有限要素モデルを用いて設計し,陽極接合を用いてガラス基板上に作製した。スイッチ試験構造について最初に静的特性評価を行い,dcスイッチング電圧が68V,ON抵抗が50Ωであることを示した。RF_in-RF_out分離は約66dBと測定され,挿入損失は医用超音波イメージングに一般的に使用される周波数範囲に対して約4.85dBであった。次に,浸漬における動的特性化を行った。dcバイアスを67Vに設定することにより,スイッチが2.5Vの低い制御電圧で動作できることを見出した。スイッチングと放出時間は,それぞれ制御信号の立上り時間と降下時間に関連する。最小スイッチング時間は300nsの制御信号立上り時間で1.34μsと測定され,最小放出時間は20nsの制御信号降下時間で80nsと測定された。さらに,1MHzの周波数と300mVの振幅をもつ正弦波信号と,5V_pp振幅,500nsのパルス幅,2kHzの繰返し速度をもつ単極パルスを,最適化された立上りと降下時間の1kHzの制御信号を用いることができることを実証した。提示したMEMSスイッチは,CMUTベースの超音波イメージングシステムのオンチップフロントエンドエレクトロニクスのための高電圧プロセス要件を潜在的に除去することができ,全体のシステム効率を改善することができた。[2017-0225]Copyright 2018 The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc. All Rights reserved. Translated from English into Japanese by JST【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： *電圧 ,  制御信号 ,  *スイッチ ,  画像処理 ,  超音波画像 ,  バンプ ,  バイアス ,  最適化 ,  *スイッチング ,  *超音波変換器 ,  *MEMS ,  挿入損 ,  周波数 ,  *微細加工
準シソーラス用語： CMUT , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 継電器・スイッチ  (NA05060K) ,  固体デバイス製造技術一般  (NC03030V)

タイトルに関連する用語 (7件)： 容量性 ,  微細加工 ,  超音波変換器 ,  集積 ,  スイッチング ,  制御電圧 ,  MEMS