壓電式微機(jī)械超聲換能器（PMUT），是一種基于正逆壓電效應(yīng)與微機(jī)械（MEMS）技術(shù)制造而成的發(fā)射、接收超聲波以實(shí)現(xiàn)檢測(cè)的裝置。
　　PMUT主要由頂部及底部電極、壓電薄膜、基底等組成，基于壓電材料的正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)，通過(guò)壓電薄膜振動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)超聲波發(fā)射與接收。PMUT的工作原理是，施加電場(chǎng)，基于逆壓電效應(yīng)，由壓電材料制成的壓電薄膜產(chǎn)生振動(dòng)，產(chǎn)生超聲波；壓電薄膜接收超聲波，受聲壓力作用產(chǎn)生電荷，通過(guò)測(cè)量電荷情況實(shí)現(xiàn)檢測(cè)。
　　按照工作原理來(lái)劃分，超聲換能器可以分為傳統(tǒng)的壓電陶瓷超聲換能器（PUT）、新型的電容式微機(jī)械超聲換能器（CMUT）與壓電式微機(jī)械超聲換能器（PMUT）三大類(lèi)。傳統(tǒng)超聲換能器采用塊狀壓電陶瓷，體積大、功耗高，與空氣、水的聲耦合性較差，難以加工為陣列，在下游市場(chǎng)對(duì)超聲換能器性能要求不斷提高背景下，發(fā)展受到限制。
　　PMUT的特點(diǎn)包括：聲阻抗低，靈敏度高；與空氣、水的聲耦合性好，環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)，可用于空氣中、水中以及強(qiáng)光、霧霾天氣中；可形成陣列、集成度高，且尺寸小、功耗低；與CMOS兼容，可與電子器件進(jìn)行集成；成本低等。隨著壓電材料與MEMS技術(shù)日益成熟，PMUT發(fā)展速度加快，在較多應(yīng)用領(lǐng)域可以取代傳統(tǒng)壓電陶瓷超聲換能器。
　　從壓電材料來(lái)看，PMUT可以采用的材料主要有氮化鋁（AlN）、鋯鈦酸鉛（PZT）、氧化鋅（ZnO）、聚偏氟乙烯（PVDF）等。其中，氮化鋁、鋯鈦酸鉛研究與應(yīng)用較多。對(duì)比來(lái)看，氮化鋁壓電系數(shù)低，但壓電系數(shù)與介電常數(shù)比值優(yōu)秀；鋯鈦酸鉛壓電系數(shù)高，但介電常數(shù)較低，導(dǎo)致靈敏度較低。
　　PMUT可以應(yīng)用在指紋識(shí)別、飛行時(shí)間測(cè)距、醫(yī)學(xué)成像等技術(shù)領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于消費(fèi)電子、智能家居、智能汽車(chē)、無(wú)人機(jī)、醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)機(jī)器人等行業(yè)。例如在智能汽車(chē)方面，PMUT憑借靈敏度高、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)、尺寸小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，可用作倒車(chē)?yán)走_(dá)來(lái)進(jìn)行距離檢測(cè)，可以滿足全車(chē)無(wú)盲區(qū)監(jiān)測(cè)需求，滿足智能駕駛安全要求。
　　在我國(guó)，PMUT相關(guān)研究機(jī)構(gòu)主要有浙江大學(xué)、清華大學(xué)、武漢大學(xué)、中國(guó)科學(xué)院等，相關(guān)研究成果不斷增多。此外，華為技術(shù)有限公司于2022年8月申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“一種超聲換能組件和超聲換能陣列”的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，采用的是PMUT技術(shù)。