基于硅材料的微型气体涡轮机中微型燃烧器的设计和加工

由微型燃烧器、微型压缩机和涡轮组成的微型气体涡轮发动机有望成为微机电系统的能源系统.阐述了一种微型燃烧器的设计和加工.设计时力图增加流路的长度,其目的是减少微型燃烧腔的热损失和有效地对燃料和空气进行预热.该微型燃烧器由7片厚度不同的单晶硅片组成,通过ICP DRIE干刻蚀加工而成.组装后的微燃烧器的样件尺寸为21.5 mm×21.5 mm×4.4 mm,已成功地进行了氢气燃烧实验和测试.该微型燃烧器和转子组合后可以应用于微型气体涡轮发动机,与压电元件组合后可用于微型发电机.     

一种高性能人造视网膜微刺激器的设计

微刺激器是人造视网膜系统的核心组成部分,其设计面临诸多挑战.设计了一个驱动4×4微电极阵列的人造视网膜微刺激器,通过采用内部计数和内部RAM策略,将传输数据量减小到1/16.通过采用宽摆幅共源共栅结构使微刺激器的输出阻抗和输出电压摆幅分别达到2～4兆欧姆和90%以上,提高了其生物环境适应性.通过引入电荷平衡机制,减小了失配引起的电荷积累,提高了人造视网膜长期工作的安全性.仿真结果验证了该微刺激器方案的正确性.     

基于三维集成的红外焦平面阵列技术

随着像素单元越来越小、阵列规模越来越大、帧频越来越快,传统的IRFPA面临很大的集成技术发展瓶颈。基于三维集成的红外焦平面阵列(3D-IRFPA)通过堆叠芯片集成了A/D转换器、数字信号处理器、存储器等模块,可突破像元面积、阵列规模、帧频等瓶颈,实现探测器更强大的功能和更高的性能。本文介绍了3D-IRFPA技术的结构原理、优势、面临的挑战,以及最新技术进展。     

用于MEMS器件低压封装的单金属丝压力测试技术

为实现MEMS微小腔体压强测量与监控,提出了基于单金属丝皮拉尼型低压测试方法。采用CFD-ACE+软件建立微型皮拉尼计有限体积模型,进行了仿真分析。基于四探针法原理,完成了不同尺寸和材料的金属丝压强测试和标定试验。测试结果表明:采用铂丝等单金属丝结构可以实现MEMS器件封装内部1-1000Pa压力检测。在测量范围内,金属丝直径越小,长度越长,加载电流越大,皮拉尼计灵敏度越高。     

一种高精度低压差线性稳压芯片的实现

文中介绍了一种提高低压差线性稳压芯片输出电压精度的技术,该芯片使用了能隙基准的温度补偿技术,克服了能隙参考电压在通常使用的温度范围(10℃～100℃)内的温度漂移,从而使稳压芯片输出电压的温度系数从普通的约100×10~(-6)℃降至20.2×10~(-6)℃。     

AC—PDP显示单元中粒子传输运动的稳定差分求解

给出了用差分法求解ＰＤＰ放电单元粒子流连续方程的计算公式，通过对单基板ＡＣ－ＰＤＰ放电单元电场分布的求解，分析了电场突变区域计算公式不稳定的原因。针对四种电场突变区域的分布情况，提出了对应的稳定计算公式。     

微型MEMS皮拉尼计研究

介绍了一种用于检测真空密封腔体内真空度的器件——微型MEMS皮拉尼计。皮拉尼计是利用真空腔体内微小间隙间的热传导来检测真空度的[1]。本文设计了一种微型MEMS横向皮拉尼计,结构非常简单,并利用浓硼扩散和键合技术实现了该横向MEMS皮拉尼计,制造工艺仅需3张光刻版。其试验结果显示该皮拉尼计在10Pa～300Pa范围内热阻系数与真空度呈很好的线性关系。     

多层硅材料微型燃烧器的组件装配、检测结构设计及性能评定

本文系《基于硅材料的微型气体涡轮机中微型燃烧器的设计和加工》之续篇,阐述了一种由7层硅片组成的微型燃烧器的组件装配,检测结构设计及其性能评定。用氢气作为燃料,成功地引燃了该燃烧器并使其保持持续稳定的燃烧。用微型K-type热电偶测试和评定了燃烧腔出口处的温度分布以及腔壁的温度。经实验证实,在特定的燃-气比率及流量的条件下,燃烧腔出口处的最高温度可达1700K,且排出的废气中残留氢气的含量甚微。     

一种用于RF MEMS移相器及开关可变电容的复合微桥膜结构

提出了一种基于微机械工艺的新型复合微桥膜结构,由低应力SiN/SiO2 (0.5μm/50nm)及Cr/Au(30nm/1μm)构成.相应的工艺流程较为简单.对影响其特性的因素进行了理论分析,并提出了3种桥膜的平面结构;利用静电/力耦合有限元法分析了各种结构的静电驱动特性以及各阶模态,结果得到了令人满意的驱动和机械性能;通过有限元高频仿真软件对桥膜结构与共面波导形成的可调电容结构进行了分析,结果表明其具有良好的射频/微波性能.该桥膜结构适用于RF MEMS开关、移相器及开关式可调电容和滤波器等.     

一种用于RF MEMS移相器及开关可变电容的复合微桥膜结构

提出了一种基于微机械工艺的新型复合微桥膜结构 ,由低应力SiN/SiO2 (0 .5 μm/5 0nm )及Cr/Au(30nm/1μm)构成。相应的工艺流程较为简单。对影响其特性的因素进行了理论分析 ,并提出了 3种桥膜的平面结构 ;利用静电 /力耦合有限元法分析了各种结构的静电驱动特性以及各阶模态 ,结果得到了令人满意的驱动和机械性能 ;通过有限元高频仿真软件对桥膜结构与共面波导形成的可调电容结构进行了分析 ,结果表明其具有良好的射频 /微波性能。该桥膜结构适用于RFMEMS开关、移相器及开关式可调电容和滤波器等