《压电式微机械超声换能器(PMUT)期刊文献检索与分析-2022版》
2022-08-18 21:49:16   来源:麦姆斯咨询   评论:0   点击:

随着压电材料和MEMS技术的融合发展加速,以氮化铝(AlN)和锆钛酸铅(PZT)为代表的薄膜型压电材料的制备工艺越来越成熟。超声换能器厂商可以充分利用MEMS代工厂,开发与CMOS兼容的量产工艺,从而改变传统压电器件“体积大、功耗高、价格贵、量产能力低”的形象。

PMUT Journal Literature Retrieval and Analysis

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超声换能器(Ultrasonic Transducer,UT)是指在超声波频率范围内实现声能与电能相互转换的器件。21世纪以来,MEMS为超声技术发展注入新的动力,促进超声换能器的微型化和集成化,并可以有效降低大批量生产的成本。近些年,基于MEMS技术的电容式微机械超声换能器(CMUT)和压电式微机械超声换能器(PMUT)产品接连面世并成功应用于智能手机、汽车、无人机、机器人、智能家居、医疗器械等。新兴的市场机遇正在孕育之中,无论是“元宇宙(Metaverse)”的人机交互,还是“即时诊断(POCT)”的超声成像,都在吸引着众多创业者和投资人。

压电器件类型(块体型、厚膜型、薄膜型),压电与MEMS融合孕育薄膜型压电器件(例如PMUT)

压电器件类型(块体型、厚膜型、薄膜型),压电与MEMS融合孕育薄膜型压电器件(例如PMUT)

据麦姆斯咨询介绍,随着压电材料和MEMS技术的融合发展加速,以氮化铝(AlN)和锆钛酸铅(PZT)为代表的薄膜型压电材料的制备工艺越来越成熟。超声换能器厂商可以充分利用MEMS代工厂,开发与CMOS兼容的量产工艺(实现PMUT-on-COMS),从而改变传统压电器件“体积大、功耗高、价格贵、量产能力低”的形象。因此,PMUT技术与应用潜力进一步被发掘和释放——高通(Qualcomm)的指纹识别、TDK Chirp的飞行时间(ToF)测距、 Exo Imaging的医疗成像、imec的动脉硬化和血压监测。

基于PMUT的典型传感器及模组

基于PMUT的典型传感器及模组

为了深入学习PMUT研发历史及技术现状,麦姆斯咨询对PMUT期刊文献进行检索和分析,并由此透视全球PMUT领域的技术布局及国家与地区研发实力,挖掘PMUT领域的优势科研机构及专家学者,从而为PMUT相关从业人员的技术调研、产品创新、产学研合作提供有意义的参考资料。本报告具有150页PPT,提供一份Excel期刊文献数据库,其中包含涉及PMUT的228篇英文期刊文献和12篇中文期刊文献数据库。这份期刊文献数据库支持多字段检索,包括作者、所属机构、出版年份、文献篇名、关键词、摘要、被引次数、期刊名称、卷期号、页码。

《压电式微机械超声换能器(PMUT)期刊文献检索与分析-2022版》

报告样张展示

科学研究趋势及方向

根据麦姆斯咨询统计与分析,PMUT英文期刊文献年度发文量可分为三个发展阶段:1997-2004年:处于萌芽期,年发文数量在5篇以下。2005-2019年:处于振荡发展期,年度发文量高点达到17篇。2020年起:有望进入快速发展期。在228篇英文期刊文献中,设计、制造、封装/组装、系统集成、综述的发文量(篇)依次为193、141、7、29、11(注:一篇期刊文献可能涉及多个产业链环节)。可见,PMUT科学研究领域主要集中在设计和制造环节。

PMUT英文期刊文献的年度发文量趋势(来源:麦姆斯咨询)

PMUT英文期刊文献的年度发文量趋势(来源:麦姆斯咨询)

按照压电材料分类分析,AlN系列、PZT系列、ZnO系列、PVDF系列、其他压电材料、综述的发文量(篇)依次为83、108、9、8、11、11(注:一篇期刊文献可能涉及多种压电材料)。可见,在PMUT中使用较多的压电材料是AlN系列和PZT系列,并且这两种系列材料有着较为成熟的制造工艺。在此基础上,麦姆斯咨询分析获得近五年PMUT领域的全球主要机构研究方向,这有助于PMUT公司寻找合适的科研机构进行产学研合作及成果转化,保持其产品及技术的领先性。

近五年PMUT领域的全球主要机构研究方向(按照压电材料分类)(来源:麦姆斯咨询)

近五年PMUT领域的全球主要机构研究方向(按照压电材料分类)(来源:麦姆斯咨询)

近五年PMUT领域的全球主要机构研究方向(按照传感应用分类)(来源:麦姆斯咨询)

近五年PMUT领域的全球主要机构研究方向(按照传感应用分类)(来源:麦姆斯咨询)

国家与地区研发实力

根据麦姆斯咨询检索与分析,PMUT英文期刊文献的发文量主要集中在在亚洲(中、新、日、韩)、北美(美、加)和欧洲(百花齐放)。在PMUT期刊文献质量方面:(1)美国的篇均被引次数为33.43(排名第一),英国、法国、阿联酋、新加坡在20以上;(2)美国的PMUT领域H指数为28,处于明显领先地位,表明美国的高被引文献数量领先全球。中国和新加坡同为13,并列第二位。

主要国家与地区的PMUT英文期刊文献发文量(来源:麦姆斯咨询)

主要国家与地区的PMUT英文期刊文献发文量(来源:麦姆斯咨询)

麦姆斯咨询从“发文量、文献质量、作者影响力、科研机构实力、国家支持力度”五项指标对主要国家与地区的学术实力进行分析。以中美两国对比分析为例,我们发现虽然中国对PMUT领域的支持力度(中国国家自然科学基金会资助的发文量占中国发文量的58.11%)比美国大,但是美国的学术实力明显高于中国。

主要国家与地区的PMUT英文期刊文献发文量(来源:麦姆斯咨询)

PMUT领域中、美国学术实力对比(来源:麦姆斯咨询)

领先的科研机构

在PMUT领域发文量排名前十的机构包括:加州大学伯克利分校(美国)、加州大学戴维斯分校(美国)、浙江大学(中国)、清华大学(中国)、宾夕法尼亚州立大学(美国)、新加坡国立大学(新加坡)、魁北克大学蒙特利尔分校(加拿大)、南洋理工大学(新加坡)、南加州大学(美国)、武汉大学(中国)。其中,美国拥有4家机构,中国拥有3家机构。

PMUT英文期刊文献的主要作者所属科研机构的发文量(来源:麦姆斯咨询)

PMUT英文期刊文献的主要作者所属科研机构的发文量(来源:麦姆斯咨询)

根据麦姆斯咨询对期刊文献质量的研究发现,加州大学戴维斯分校和加州大学伯克利分校在被引次数、篇均被引次数、PMUT领域H指数方面领先,具有很强的科研实力。

著名的专家学者

麦姆斯咨询对PMUT领域发文量排名前十的作者进行研究,David A. Horsley、Yipeng Lu、Bernhard E. Boser三位学者的被引次数、篇均被引次数、PMUT领域H指数处于领先地位。从篇均被引次数角度,Bernhard E. Boser、Yipeng Lu、David A. Horsley均大于55,领先于其他作者。从PMUT领域H指数角度,David A. Horsley、Yipeng Lu、Bernhard E. Boser均≥8,同样领先于其他作者。

PMUT英文期刊文献发文量排名前十的作者的文献被引情况(来源:麦姆斯咨询)

PMUT英文期刊文献发文量排名前十的作者的文献被引情况(来源:麦姆斯咨询)

报告目录:

1. PMUT概念及研究领域

内容包括PMUT概念,超声传感技术发展,超声换能器技术类型,CMUT和PMUT产业链,PMUT研究领域。

2. PMUT期刊文献检索与分析方法

内容包括检索与分析流程,文献检索概念,检索范围,检索与分析工具。

3. PMUT全球期刊文献检索与分析

内容包括数据来源与检索策略,年度发文量趋势分析,产业链技术分类分析,压电材料分类分析,国家与地区分析(发文量、被引情况、合作情况),基金资助机构分析,期刊类型分析(载文量及占比、被引情况、影响因子),作者/所属机构分析(发文量、被引情况、合作情况),关键词共现分析,国家与地区学术实力对比分析。

4. PMUT中国期刊文献检索与统计

内容包括数据来源与检索策略,PMUT中国期刊文献索引,每篇期刊文献介绍(篇名、作者、所属机构、摘要、关键词、发表期刊、发表日期)。

5. PMUT高被引期刊文献

内容包括PMUT高被引期刊文献索引,每篇期刊文献介绍(篇名、作者、所属机构、摘要、被引次数、发表期刊、DOI)。

6. PMUT领域全球领先科研机构

内容包括PMUT领域全球领先科研机构分布图及索引,每家科研机构介绍(机构名称、PMUT相关院系/实验室、机构简介、机构官网)。

7. PMUT领域全球专家学者

内容包括PMUT领域全球著名专家学者索引,每位专家学者介绍(姓名、所属机构、职位、科研领域、所获奖项、电子邮箱)。

8. PMUT学术会议介绍

内容包括PMUT相关的学术会议介绍(会议名称、合作主办方、会议信息、会议网址、相关文献)。

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