← 返回 JSSC 论文列表JSSC 2024第2期Clocking & PLLs0.8 µmDLL
An Ultrasonic Driver Array in Metal-Oxide Thin-Film Technology Using a Hybrid TF
本文提出了一种基于IGZO薄膜晶体管技术的24V高压超声波驱动器,用于触觉反馈,采用新型混合硅/IGZO DLL架构。
36 pF, 3.54 bit相位分辨率, 250 kHz, 800 × 800 µm
超声波驱动器IGZO薄膜晶体管高压触觉反馈混合架构
▸创新点1:采用IGZO薄膜晶体管技术(方法创新)。该论文首次在聚合物基底上使用0.8 µm IGZO薄膜晶体管技术实现高压超声波驱动器,克服了传统硅基技术在柔性电子中的局限性,为柔性电子设备的高压驱动提供了新方案。
▸创新点2:新型混合硅/IGZO DLL架构(电路创新)。通过结合硅技术的精度和速度优势与IGZO技术的低成本特性,提出了一种混合架构,显著提升了相位分辨率(3.54 bit)和驱动频率(250 kHz),解决了纯IGZO技术的性能瓶颈。
▸创新点3:首次实现全集成高压超声波驱动器(系统创新)。该工作展示了首个在薄膜晶体管技术中完全集成的高压(24-V)超声波驱动器,能够驱动高达36 pF的 transducer 电容,为大规模超声波触觉反馈矩阵奠定了基础。
▸创新点4:低成本大面积驱动阵列(应用创新)。通过混合架构和薄膜技术,实现了低成本的大面积主动驱动阵列(800 × 800 µm 像素匹配面积),为超声波触觉反馈等新兴应用提供了经济高效的解决方案。
Abstract
This article presents a 24-V high voltage (HV)
ultrasonic driver for haptic feedback, designed to drive
piezoelectric micromachined ultrasonic transducers (PMUTs)
using a unipolar 0.8 µm indium–galium–zinc–oxide (IGZO) thin-
film transistor technology fabricated on a polymer substrate.
A new hybrid silicon/IGZO DLL architecture is proposed to
overcome the IGZO technology shortcomings by leveraging the
accuracy and speed capabilities of silicon technologies. The
ultrasonic driver is able to drive