超聲波顯微鏡由于它的主要工作模式是C模式，因此也簡(jiǎn)稱：C-SAM?，F(xiàn)在做失效分析的實(shí)驗(yàn)室里，這個(gè)設(shè)備直接被通稱為C-SAM，就像X射線透射機(jī)被通稱為X-Ray一樣。
超聲波顯微鏡有兩種工作模式：基于超聲波脈沖反射和透射模式工作的。反射模式是主要的工作模式，它的特點(diǎn)是分辨率高，對(duì)待測(cè)樣品厚度的沒(méi)有限制。透射模式只在半導(dǎo)體企業(yè)中用作器件篩選。
超聲波顯微鏡的核心就是帶壓電陶瓷的微波鏈，壓電陶瓷在射頻信號(hào)發(fā)生的激勵(lì)下，產(chǎn)生短的聲脈沖，隨后這些聲脈沖被聲透鏡聚焦在一起，超聲波顯微鏡的這個(gè)帶壓電陶瓷的部件叫換能器。換能器既能把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成聲波信號(hào)，又能把從待測(cè)樣品反射或透射回來(lái)的聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，送回系統(tǒng)進(jìn)行處理。
換能器負(fù)責(zé)將電磁脈沖轉(zhuǎn)換成聲脈沖，離開換能器后，聲波被聲透鏡通過(guò)耦合介質(zhì)（一般是去離子水或無(wú)水酒精等）聚焦在樣品上。耦合介質(zhì)是為了防止超聲波信號(hào)快速衰減，因?yàn)槌暡ㄐ盘?hào)在一些稀疏介質(zhì)中傳播是，會(huì)快速衰減。樣品置于耦合介質(zhì)中，只要聲波信號(hào)在樣品表面或者內(nèi)部遇到聲波阻抗介面（如遇到孔隙、氣泡、裂紋等），就會(huì)發(fā)生反射。
換能器接收到反射信號(hào)后，會(huì)將其轉(zhuǎn)換成電脈沖，超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)換成電脈沖后表征為256級(jí)灰度值。每只換能器都有其特定的超聲波頻率，廠家可以針對(duì)用戶的需要特別配置。這個(gè)過(guò)程就是超聲波顯微鏡反射工作模式的基本過(guò)程。
另一種超聲波顯微鏡的工作模式叫透射模式。透射掃描時(shí)，樣品下方要安裝另外一只換能器，這只換能器會(huì)接收所有完全穿透樣品的超聲波信號(hào)。根據(jù)接收的信號(hào)就能還原出各種超聲波C掃圖像。
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