本发明涉及超声换能器的技术领域，更具体地，涉及一种高带宽的超声换能器及其制备方法，包括匹配层、背衬层、多个阵列排布的压电阵元、以及用于超声声束聚焦的声透镜，所述压电阵元设有第一电极面和呈平面设置的第二电极面，所述第二电极面为发射面、与极化方向垂直，所述第一电极面和第二电极面之间的间距规律变化，所述背衬层、压电阵元、匹配层、声透镜顺序设置，所述第一电极面贴于背衬层设置，所述第二电极面贴于匹配层设置。本发明的压电单元为变厚度结构，在施加激励电压后，压电阵元厚度不同的部分将以不同的频率振动，从而加宽超声换能器的带宽，提高超声换能器的成像质量和检测准确性，可应用于谐波成像。