超聲換能器(Ultrasonic Transducer,UT)是指在超聲波頻率范圍內(nèi)實現(xiàn)聲能與電能相互轉(zhuǎn)換的器件。21世紀以來,MEMS為超聲技術(shù)發(fā)展注入新的動力,促進超聲換能器的微型化和集成化,并可以有效降低大批量生產(chǎn)的成本。近些年,基于MEMS技術(shù)的電容式微機械超聲換能器(CMUT)和壓電式微機械超聲換能器(PMUT)產(chǎn)品接連面世并成功應(yīng)用于智能手機、汽車、無人機、機器人、智能家居、醫(yī)療器械等。新興的市場機遇正在孕育之中,無論是“元宇宙(Metaverse)”的人機交互,還是“即時診斷(POCT)”的超聲成像,都在吸引著眾多創(chuàng)業(yè)者和投資人。
壓電器件類型(塊體型、厚膜型、薄膜型),壓電與MEMS融合孕育薄膜型壓電器件(例如PMUT)
據(jù)麥姆斯咨詢介紹,隨著壓電材料和MEMS技術(shù)的融合發(fā)展加速,以氮化鋁(AlN)和鋯鈦酸鉛(PZT)為代表的薄膜型壓電材料的制備工藝越來越成熟。超聲換能器廠商可以充分利用MEMS代工廠,開發(fā)與CMOS兼容的量產(chǎn)工藝(實現(xiàn)PMUT-on-COMS),從而改變傳統(tǒng)壓電器件“體積大、功耗高、價格貴、量產(chǎn)能力低”的形象。因此,PMUT技術(shù)與應(yīng)用潛力進一步被發(fā)掘和釋放——高通(Qualcomm)的指紋識別、TDK Chirp的飛行時間(ToF)測距、 Exo Imaging的醫(yī)療成像、imec的動脈硬化和血壓監(jiān)測。
基于PMUT的典型傳感器及模組
為了深入學習PMUT研發(fā)歷史及技術(shù)現(xiàn)狀,麥姆斯咨詢對PMUT期刊文獻進行檢索和分析,并由此透視全球PMUT領(lǐng)域的技術(shù)布局及國家與地區(qū)研發(fā)實力,挖掘PMUT領(lǐng)域的優(yōu)勢科研機構(gòu)及專家學者,從而為PMUT相關(guān)從業(yè)人員的技術(shù)調(diào)研、產(chǎn)品創(chuàng)新、產(chǎn)學研合作提供有意義的參考資料。本報告具有150頁PPT,提供一份Excel期刊文獻數(shù)據(jù)庫,其中包含涉及PMUT的228篇英文期刊文獻和12篇中文期刊文獻數(shù)據(jù)庫。這份期刊文獻數(shù)據(jù)庫支持多字段檢索,包括作者、所屬機構(gòu)、出版年份、文獻篇名、關(guān)鍵詞、摘要、被引次數(shù)、期刊名稱、卷期號、頁碼。
報告樣張展示
科學研究趨勢及方向
根據(jù)麥姆斯咨詢統(tǒng)計與分析,PMUT英文期刊文獻年度發(fā)文量可分為三個發(fā)展階段:1997-2004年:處于萌芽期,年發(fā)文數(shù)量在5篇以下。2005-2019年:處于振蕩發(fā)展期,年度發(fā)文量高點達到17篇。2020年起:有望進入快速發(fā)展期。在228篇英文期刊文獻中,設(shè)計、制造、封裝/組裝、系統(tǒng)集成、綜述的發(fā)文量(篇)依次為193、141、7、29、11(注:一篇期刊文獻可能涉及多個產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié))。可見,PMUT科學研究領(lǐng)域主要集中在設(shè)計和制造環(huán)節(jié)。
PMUT英文期刊文獻的年度發(fā)文量趨勢(來源:麥姆斯咨詢)
按照壓電材料分類分析,AlN系列、PZT系列、ZnO系列、PVDF系列、其他壓電材料、綜述的發(fā)文量(篇)依次為83、108、9、8、11、11(注:一篇期刊文獻可能涉及多種壓電材料)。可見,在PMUT中使用較多的壓電材料是AlN系列和PZT系列,并且這兩種系列材料有著較為成熟的制造工藝。在此基礎(chǔ)上,麥姆斯咨詢分析獲得近五年P(guān)MUT領(lǐng)域的全球主要機構(gòu)研究方向,這有助于PMUT公司尋找合適的科研機構(gòu)進行產(chǎn)學研合作及成果轉(zhuǎn)化,保持其產(chǎn)品及技術(shù)的領(lǐng)先性。
近五年P(guān)MUT領(lǐng)域的全球主要機構(gòu)研究方向(按照壓電材料分類)(來源:麥姆斯咨詢)
近五年P(guān)MUT領(lǐng)域的全球主要機構(gòu)研究方向(按照傳感應(yīng)用分類)(來源:麥姆斯咨詢)
國家與地區(qū)研發(fā)實力
根據(jù)麥姆斯咨詢檢索與分析,PMUT英文期刊文獻的發(fā)文量主要集中在在亞洲(中、新、日、韓)、北美(美、加)和歐洲(百花齊放)。在PMUT期刊文獻質(zhì)量方面:(1)美國的篇均被引次數(shù)為33.43(排名第一),英國、法國、阿聯(lián)酋、新加坡在20以上;(2)美國的PMUT領(lǐng)域H指數(shù)為28,處于明顯領(lǐng)先地位,表明美國的高被引文獻數(shù)量領(lǐng)先全球。中國和新加坡同為13,并列第二位。
主要國家與地區(qū)的PMUT英文期刊文獻發(fā)文量(來源:麥姆斯咨詢)
麥姆斯咨詢從“發(fā)文量、文獻質(zhì)量、作者影響力、科研機構(gòu)實力、國家支持力度”五項指標對主要國家與地區(qū)的學術(shù)實力進行分析。以中美兩國對比分析為例,我們發(fā)現(xiàn)雖然中國對PMUT領(lǐng)域的支持力度(中國國家自然科學基金會資助的發(fā)文量占中國發(fā)文量的58.11%)比美國大,但是美國的學術(shù)實力明顯高于中國。
PMUT領(lǐng)域中、美國學術(shù)實力對比(來源:麥姆斯咨詢)
領(lǐng)先的科研機構(gòu)
在PMUT領(lǐng)域發(fā)文量排名前十的機構(gòu)包括:加州大學伯克利分校(美國)、加州大學戴維斯分校(美國)、浙江大學(中國)、清華大學(中國)、賓夕法尼亞州立大學(美國)、新加坡國立大學(新加坡)、魁北克大學蒙特利爾分校(加拿大)、南洋理工大學(新加坡)、南加州大學(美國)、武漢大學(中國)。其中,美國擁有4家機構(gòu),中國擁有3家機構(gòu)。
PMUT英文期刊文獻的主要作者所屬科研機構(gòu)的發(fā)文量(來源:麥姆斯咨詢)
根據(jù)麥姆斯咨詢對期刊文獻質(zhì)量的研究發(fā)現(xiàn),加州大學戴維斯分校和加州大學伯克利分校在被引次數(shù)、篇均被引次數(shù)、PMUT領(lǐng)域H指數(shù)方面領(lǐng)先,具有很強的科研實力。
著名的專家學者
麥姆斯咨詢對PMUT領(lǐng)域發(fā)文量排名前十的作者進行研究,David A. Horsley、Yipeng Lu、Bernhard E. Boser三位學者的被引次數(shù)、篇均被引次數(shù)、PMUT領(lǐng)域H指數(shù)處于領(lǐng)先地位。從篇均被引次數(shù)角度,Bernhard E. Boser、Yipeng Lu、David A. Horsley均大于55,領(lǐng)先于其他作者。從PMUT領(lǐng)域H指數(shù)角度,David A. Horsley、Yipeng Lu、Bernhard E. Boser均≥8,同樣領(lǐng)先于其他作者。
PMUT英文期刊文獻發(fā)文量排名前十的作者的文獻被引情況(來源:麥姆斯咨詢)
報告目錄:
1. PMUT概念及研究領(lǐng)域
內(nèi)容包括PMUT概念,超聲傳感技術(shù)發(fā)展,超聲換能器技術(shù)類型,CMUT和PMUT產(chǎn)業(yè)鏈,PMUT研究領(lǐng)域。
2. PMUT期刊文獻檢索與分析方法
內(nèi)容包括檢索與分析流程,文獻檢索概念,檢索范圍,檢索與分析工具。
3. PMUT全球期刊文獻檢索與分析
內(nèi)容包括數(shù)據(jù)來源與檢索策略,年度發(fā)文量趨勢分析,產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)分類分析,壓電材料分類分析,國家與地區(qū)分析(發(fā)文量、被引情況、合作情況),基金資助機構(gòu)分析,期刊類型分析(載文量及占比、被引情況、影響因子),作者/所屬機構(gòu)分析(發(fā)文量、被引情況、合作情況),關(guān)鍵詞共現(xiàn)分析,國家與地區(qū)學術(shù)實力對比分析。
4. PMUT中國期刊文獻檢索與統(tǒng)計
內(nèi)容包括數(shù)據(jù)來源與檢索策略,PMUT中國期刊文獻索引,每篇期刊文獻介紹(篇名、作者、所屬機構(gòu)、摘要、關(guān)鍵詞、發(fā)表期刊、發(fā)表日期)。
5. PMUT高被引期刊文獻
內(nèi)容包括PMUT高被引期刊文獻索引,每篇期刊文獻介紹(篇名、作者、所屬機構(gòu)、摘要、被引次數(shù)、發(fā)表期刊、DOI)。
6. PMUT領(lǐng)域全球領(lǐng)先科研機構(gòu)
內(nèi)容包括PMUT領(lǐng)域全球領(lǐng)先科研機構(gòu)分布圖及索引,每家科研機構(gòu)介紹(機構(gòu)名稱、PMUT相關(guān)院系/實驗室、機構(gòu)簡介、機構(gòu)官網(wǎng))。
7. PMUT領(lǐng)域全球?qū)<覍W者
內(nèi)容包括PMUT領(lǐng)域全球著名專家學者索引,每位專家學者介紹(姓名、所屬機構(gòu)、職位、科研領(lǐng)域、所獲獎項、電子郵箱)。
8. PMUT學術(shù)會議介紹
內(nèi)容包括PMUT相關(guān)的學術(shù)會議介紹(會議名稱、合作主辦方、會議信息、會議網(wǎng)址、相關(guān)文獻)。
審核編輯 :李倩
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原文標題:超聲換能器新興市場機遇顯現(xiàn),PMUT有望進入快速發(fā)展期
文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關(guān)注!文章轉(zhuǎn)載請注明出處。
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