基于MEMS技术的柔性Ni基热敏传感器阵列研制

利用Ni材料的高电阻温度系数特性,结合MEMS微加工技术,研究开发了全柔性的Ni基热敏传感器及其阵列.对传感器阵列的材料选择、Ni薄膜电阻的特点以及制备工艺进行了研究.通过油浴升温和电流阶跃响应方法实现了对传感器重要静态、动态参数的测量.实验结果表明,该热敏电阻传感器在5～80 ℃范围内具有电阻温度系数高、热响应速度快的特点.该柔性传感器阵列可方便贴附于曲型表面,为温度、速度、剪应力等快速分布式低侵入测量提供了新型支持手段.     

用于壁面剪应力测量的柔性热敏传感器阵列

阐述了壁面剪应力测量原理及其需求。以Ni为热敏材料、聚酰亚胺为衬底,采用MEMS微加工工艺制作了一种用于近壁传热及流动参数分布测量的全柔性热敏传感器阵列。该传感器阵列的尺寸微小、集成度高、柔性可弯,可用于弯曲壁面剪应力大小与分布测量。针对柔性热敏传感器阵列电阻温度系数太小的问题,本文采用了合适的Ar压强和在溅射过程中衬底加温以及真空退火等办法提高了电阻温度系数,同时考虑并解决了热敏电阻与衬底间的粘附性问题。实验结果表明,在5～80℃,柔性热敏传感器阵列的电阻温度系数可高达4.64×10^-3/℃,并且具有良好的线性。     

用于壁面剪应力测量的柔性热敏传感器阵列

阐述了壁面剪应力测量原理及其需求。以Ni为热敏材料、聚酰亚胺为衬底,采用MEMS微加工工艺制作了一种用于近壁传热及流动参数分布测量的全柔性热敏传感器阵列。该传感器阵列的尺寸微小、集成度高、柔性可弯,可用于弯曲壁面剪应力大小与分布测量。针对柔性热敏传感器阵列电阻温度系数太小的问题,本文采用了合适的Ar压强和在溅射过程中衬底加温以及真空退火等办法提高了电阻温度系数,同时考虑并解决了热敏电阻与衬底间的粘附性问题。实验结果表明,在5～80℃,柔性热敏传感器阵列的电阻温度系数可高达4.64×10-3/℃,并且具有良好的线性。     

基于双材料悬臂梁结构的非制冷红外成像系统

报道了一种利用MEMS技术制备,基于双材料悬臂梁结构的非制冷红外焦平面阵列(FPA)并配有可见光读出部分的红外成像系统,可以在8～14μm光谱区得到成像.基于该结构的非制冷红外成像系统利用的是光力学效应原理.我们采用MEMS表面硅工艺制备FPA,深入研究了双材料悬臂梁结构成像系统的基本原理,工艺制备难点和响应结果.     

基于MOEMS工艺制作柔性光学传感器

基于MOEMS技术研究了一种用于仿生柔性光学传感器的曲面微透镜的制作方法.首先利用传统的光刻胶热熔工艺制作了平面微透镜阵列,然后利用深刻蚀(ICP)制作了一种硅岛阵列支撑结构,在硅岛上涂覆一层聚酰亚胺,并固化,形成柔性的结构.利用这种技术所制作的微型光学传感器既具有一定的柔性,又具有一定的强度,而且与传统的硅工艺相兼容.     

美国雷神公司研究人员谈下一代电光/红外探测器的发展(上)

正目前,电光/红外(EO/IR)系统的性能正在不断得到扩展和提升,这在某种程度上应归功于高性能焦平面阵列(FPA)技术的发展。美国雷神视觉系统(RVS)公司正在积极推进技术创新,通过采用各种各样的半导体材料和焦平面阵列结构研究中波红外(3~5μm)波段和长波红外(8~12μm)波段的焦平面阵列技术,比如采用Ⅲ-V族半导体材料制成的应变层超晶格(SLS)焦平面阵列、采用Ⅱ-Ⅵ族半导体材料——碲镉汞(HgCdTe)制成的双波段焦平面阵列以及基于微电机系统(MEMS)的非致冷测辐射热计焦平面阵列。以上各种技术能够满足不同的任务需求,它们不仅可以用来提高传感器的性能,而且还可以提供更先进的制作工艺和更低廉的成本。     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.     

ICP在仿壁虎刚毛硅模版制作中的应用

简单介绍了ICP(inductively coupled plasma)中的两种刻蚀工艺,阐述了以MEMS加工技术制备柔性仿壁虎刚毛阵列的方法,即利用ICP设备,采用低温(CRYO)工艺,在硅片上制作仿壁虎刚毛硅模版,然后注入有机硅胶成型,经剥离后得到柔性仿壁虎刚毛阵列。实验结果表明,该方法具有工艺实现简便、硅模版可重复使用的优点。场发射扫描电子显微镜SEM照片显示了直径2μm、间距6μm和直径5μm、间距20μm的柔性仿壁虎刚毛阵列。     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列,主要包括上下电极的制作.利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及(110)硅的结晶学特点,在(110)硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列,考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀,对开关结构进行了调整.在偏一定角度的(111)硅片上制作了倾斜的下电极.整个开关制作工艺简单,成本低.开关寿命大于1000万次,开关时间小于10ms.     

8×8 MEMS光开关阵列的制作

采用MEMS技术制作了静电驱动的扭臂结构8×8光开关阵列，主要包括上下电极的制作. 利用硅在KOH溶液中各向异性腐蚀特性及（110）硅的结晶学特点，在（110）硅片上制作出8×8光开关微反射镜上电极阵列，考虑到在腐蚀时微反射镜有很大的侧蚀，对开关结构进行了调整. 在偏一定角度的（111）硅片上制作了倾斜的下电极. 整个开关制作工艺简单，成本低. 开关寿命大于1000万次，开关时间小于10ms.