Design and development of 1-D CMUT array with diamond membrane

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: BERKAY KARACAER

Danışman: BARIŞ BAYRAM

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Bu tez çalışmasında elmas membranlı 1-B kapasitif mikroüretilmiş ultrasonik çevirgeç (CMUT) dizisinin mikroüretimi için yeni bir mikroüretim yöntemi sunulmaktadır. Elmas membranlı CMUT dizisi için geliştirilen bu mikroüretim süreci, polisikonun XeF2 plazması içerisinde feda aşındırmasına dayandırılmıştır. XeF2, silikon ve türevlerini silikon dioksit ve elmas üzerinde çok yüksek bir seçicilikle aşındıran plazma formunda gaz halinde bir kimyasal olduğundan, ıslak aşındırma işlemlerinde kılcal kuvvet nedeniyle oluşan membranların yapışma sorunu önlenmiştir. Geliştirilen mikroüretim süreci, mikroüretim sürecinin bilgisayar ortamında gerçekleştirilmesi ve elmas membranlı 64 elemanlı 1-B CMUT dizisinin dizaynı anlatılmış ve gösterilmiştir. Bu tez çalışmasında, geliştirilen mikrofabrikasyona ek olarak, elektriksel çapraz etkinin ve parazitik kapasitenin azaltılmasına yönelik, Faraday kafeslenmiş CMUT dizisi olarak adlandırılmış bir CMUT dizi yapısı ve verici ve alıcı operasyonu önerilmiştir. 2 elemanlı 1-B olağan CMUT dizisinin ve 2-elemanlı 1-B Faraday kafeslenmiş CMUT dizisinin sonlu eleman methodu modellemesi gerçekleştirilmiştir. Modellenen CMUT dizilerinin elektriksel özellikleri ve elektriksel çapraz etki bilgisayar ortamında incelenmiş ve karşılaştırılmıştır. Anahtar Kelimeler: Kapasitif Mikroüretilmiş Ultrasonik Çevirgeç (CMUT) dizileri, Ultrason, Mikroüretim, Elmas, Çapraz etki