多晶硅纳米薄膜压阻式压力传感器

多晶硅纳米薄膜具有优越的应变灵敏特性和稳定的温度特性.为了使这种良好的压阻特性得到实际应用,文中给出了多晶硅纳米薄膜压阻式压力传感器的设计方法.根据多晶硅纳米薄膜压阻特性和硅杯腐蚀技术条件确定弹性膜片结构,并采用有限元分析方法对弹性膜片尺寸以及应变电阻分布进行了优化.依据优化设计结果试制了压力传感器芯片.实验表明该传感器工艺简单、高温特性好、灵敏度高.     

酞菁铅薄膜气体传感器的研制及其特性研究

采用MEMS技术研制了一种以材料硅为基底,具有立体结构的酞菁铅(PbPc)薄膜气体传感器.阐述了该传感器的工作原理、结构设计及工艺流程,给出了酞菁铅薄膜的制备方法,并对PdPc薄膜气体传感器进行了敏感特性研究.     

光催化抗菌薄膜的制备与性能研究

采用溶胶-凝胶法,结合旋转涂膜法,制备了六种稀土掺杂光催化抗菌薄膜(Ce/TiO2,Pr/TiO2,Gd/TiO2,Dy/TiO2,Y/TiO2,Eu/TiO2),研究了影响薄膜光催化抗菌性能的因素,确定了最佳制备工艺条件.、除Ce掺杂TiO2薄膜含有极少量金红石型TiO2外,其余全部由单一锐钛矿型TiO2构成,薄膜表面均存在缺陷.RE/TiO2光催化抗菌薄膜对大肠杆菌平均杀菌率皆在90%以上,与纯TiO2的杀菌率34%相比有明显提高.稀土元素掺杂显著提高了光催化薄膜对可见光的响应.经反复使用和高温、高压、冲刷等处理,薄膜完整不脱落,始终有很高的杀菌率和稳定性.稀土掺杂TiO2具有良好的实用价值和应用前景.     

阴极电弧源镀制TiO2薄膜的研究

在真空条件下利用阴极电弧源在不同基底材料上镀制TiO2薄膜.对影响镀膜过程和膜层质量的氧气工作压强、偏压和电流等因素进行研究.经X射线结构分析结果显示TiO2薄膜主要以锐钛矿结构为主及少量的金红石结构.对TiO2薄膜的化学性质、力学性质进行了初步检测.     

空穴注入型CuPc二氧化氮气体传感器研究

讨论了一种新型的基于空穴注入效应的电导型CuPc薄膜二氧化氮气体传感器,其器件结构为采用溅射工艺的ITO(InO、ZnO)作下电极,真空蒸发CuPc薄膜作为敏感功能层,上电极为AL叉指电极.这种CuPc传感器与传统的AlO3/CuPc/Al相比,电阻下降了3～4个数量级.同时讨论了该传感器的敏感特性.     

金属丝网负载纳米二氧化钛薄膜的制备及催化实验

采用溶胶-凝胶工艺在金属丝网表面制备了均匀透明的锐钛矿型TiO2纳米薄膜，通过XRD，TEM对薄膜进行了表征，其颗粒大小在12-20nm，薄膜成膜形态良好。利用甲醛催化实验评价了TiO2纳米薄膜的光催化性能。通过甲醛降解试验，证明了该薄膜具有良好的催化性能。     

压电复合薄膜传感器的制备与应用性研究

为了进一步优化压电薄膜传感器的制备工艺,探究压电薄膜传感器在建筑工程领域的应用前景,采用流延工艺制备了碳纳米管改性的0-3型压电复合薄膜,并使用该薄膜制成了压电复合薄膜传感器,将制得的压电薄膜传感器和传统的电阻式应变片同时贴在等强度悬臂钢梁上,通过采用2组不同频率的正弦荷载和1组随机荷载对悬臂梁进行激励,对比研究了压电传感器和应变片在动态荷载激励下的响应。研究结果表明:压电复合薄膜传感器具有更快的反应能力和更高的灵敏度,压电薄膜传感器可以有效地对结构的应力和应变进行实时监测。     

中频对靶反应磁控溅射Al2O3、TiO2、ZrO2功能薄膜的特性研究

利用中频对靶磁控溅射技术,分别制备出厚度低于5 μm、表面光滑的TiO2、ZrO2、Al2O3 3种功能薄膜.研究了不同工艺条件下薄膜的成膜速率和表面形貌,用四探针法测量了材料的薄膜电阻,并表征了膜层材料在大气压热等离子射流急速加热条件下的抗热冲击特性.     

复合钝化多晶硅纳米膜应力分布仿真分析

多晶硅纳米薄膜具有优良的压阻特性,为提高其在传感器应用中的稳定性和可靠性,对这种薄膜的钝化层结构进行了研究.基于压力传感芯片的结构特点,建立了钝化层结构的有限元分析分析模型,给出了应力分布与SiO_2和Si_3N_4钝化层结构之间关系.结果表明:采用Si_3N_4-SiO_2-Si_3N_4复合钝化结构,适当控制各结构层厚度可有效降低热失配引起的内应力.从而给出了降低薄膜内应力的钝化方法,为多晶硅纳米薄膜在压阻式传感器上的应用提供了必要的技术支持.     

基于硅桥的新型甲醛气体传感器的研究

提出了一种基于高分子薄膜溶胀效应的新型MEMS压阻式甲醛气体传感器,其结构由嵌入惠斯通电桥的硅桥和一层改性丙烯酸酯气敏薄膜构成,敏感薄膜因吸收甲醛气体发生溶胀使硅桥上的惠斯通电桥产生输出电压,从而实现对甲醛气体的检测.基于弹性力学薄板原理构建了该气体传感器中硅桥与改性丙烯酸酯薄膜相互作用的模型,并推导出传感器的输出公式.实验结果验证了理论分析模型,实验结果表明该传感器有很好的线性,选择性.实验测得该传感器灵敏度为0.975×106ecr,分辨率为10×10-6,响应时间和恢复时间分别为50s和65s.该传感器结构简单、无须加热,工艺成熟、成本低,应用MEMS 工艺技术可实现与信号处理电路的集成.