硅微机械平面电感的衬底效应

提出了一种品质因数(Q)的计算方法,分析了对于平面螺旋电感Q值产生决定性影响的各种因素.在微机械电感传统模型的基础上对涡流效应产生的寄生电阻和有损衬底电容进行了细致的研究,并且得到了理论结果.研究结果表明,Q值的大小与几何参数和工作频率均有关.通过理论分析和计算,可以得到结构优化的方法.     

一种低驱动电压的SP4T RF MEMS开关

设计并制备了一种低电压的静电驱动接触式单刀四掷(SP4T)RFMEMS开关。单元开关采用以低应力氮氧化硅(SiON)作为桥膜的双端固定桥式结构,并利用附着的金层形成接触结构。整个SP4T开关包括与50Ω特征阻抗相匹配的共面波导,1个输入端,4个输出端,4个静电驱动的侧拉桥,以及4个驱动引出区(pad)。测试数据表明,开关驱动电压18.8V;插入损耗S21<0.26dB@DC-3GHz,S31<0.46dB@DC-3GHz;隔离度S21>69.5dB@DC-3GHz,S31>69.2dB@DC-3GHz。结果显示,此开关的隔离度在所有输出端有很好的一致性,插损在DC-3GHz的频段内均较小,非常适合低频使用。     

一种新型三谐振点电容式RF MEMS开关

给出了改进的电容式开关等效电路模型以及基于该电路模型的一种新型的多频段工作的电容式RFM EM S开关的设计和制作研究。分析表明,当开关的上电极为多支撑梁结构时,需要对传统的开关等效电路加以改进。利用新型等效电路模型进行模拟发现,通过适当的参数选择,可以获得多谐振点开关,不仅可以在多个频段适用,并且可以适用于较低频段。设计了一种可工作在X波段下的三谐振点电容式RF MEMS开关,并在高阻硅衬底上采用表面微加工工艺制备了开关样品。三谐振点开关的在片测试结果为:驱动电压为7 V,“开”态的插入损耗为0.69 dB@10.4 GHz,“关”态的隔离度为30.8 dB@10.4 GHz,其微波性能在0~13.5 GH z频段下优于类似结构的传统单谐振点开关。     

同步辐射光刻曝光均匀性测量

曝光均匀性是同步辐射光刻的一个重要参数,均匀性测量是一个重要课题。本文给出了光强均匀性的两种测量方法。其一是利用双光栅莫尔条纹信号进行在线实时测量。即将指示光栅固定于扩束用的扫描反射镜上,随扫描反射镜以大于25Hz的频     

应用于微型PCR芯片的微加热器特性研究

设计制作了一种应用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的微加热器。然后按照PCR循环温度的要求,利用该加热器进行了PCR温度实验。微加热器采用与MEMS工艺兼容的溅射方法在Si基上制作,微加热器材料为金属Pt。通过控制施加电压大小及时间,进行了变性温度、退火温度和延伸温度实验。结果表明:在25 V和32 V电压控制下的温升速度分别为0.68℃/s和1.23℃/s。在断电自然冷却下的降温速度均达到1℃/s。在一个PCR循环周期中每个反应仓的平均功耗为50 mW,最大功耗80 mW,整个10 mm×10 mm芯片的最大功耗为0.96 W。完成第一次PCR温度循环需要220 s,之后的每次循环仅需要175 s。     

超高压水晶釜周向不同折射角超声波探伤之比较

由于超高压水晶釜结构原因 ,难于对其内表面进行外观检查及磁粉探伤 ,因此 ,对在外壁进行的超声波检测提出了更高的要求 ,必须能够准确地检出内表面及其附近的缺陷。超高压水晶釜的结构尺寸有多种。周向超声波横波探伤时 ,一般均以折射横波与釜体内表面相切来确定横波折射角。这样能够得到最大的横波折射角 ,以尽量使用纯横波进行探伤。一般来说 ,折射横波与釜体内表面相切时能够更为有效地检出内表面及其附近的裂纹类缺陷。根据我们收集到的本省超高压水晶釜结构尺寸的计算结果 ,以上述方法确定的横波折射角大多在2 8°～ 35°之间 ,并不能…     

硅微机械平面电感的衬底效应

提出了一种品质因数(Q)的计算方法,分析了对于平面螺旋电感Q值产生决定性影响的各种因素.在微机械电感传统模型的基础上对涡流效应产生的寄生电阻和有损衬底电容进行了细致的研究,并且得到了理论结果.研究结果表明,Q值的大小与几何参数和工作频率均有关.通过理论分析和计算,可以得到结构优化的方法.     

新型双轴电容式微加速度传感器优化设计研究

将ＩＣ工艺与ＬＩＧＡ工艺结合，在硅基上用镍材料制作高精度电容式双轴微加速度传感器。根据力学原理并结合所采用的工艺特点，对该器件结构进行优化设计，获得了较好的器件性能参数。结果表明，器件的静态电容为２．６ｐＦ，量程达±５ｇ。该加速度传感器可同时测量Ｘ，Ｙ方向的加速度，最小可测量加速度为２μｇ／Ｈｚ。在开环条件下器件的共振频率为９００Ｈｚ，频带宽度在０２００Ｈｚ之间。芯片的几何尺寸约为４×４ｍｍ。     

用于硅衬底隔离的选择性多孔硅厚膜的制备

在硅衬底上形成高阻隔离层对于提高硅基射频电路的性能具有重要意义。采用多孔硅厚膜作为隔离层 ,能够极大地降低衬底高频损耗。本文对n+型硅衬底上选择性多孔硅厚膜的制备进行了研究。通过在阳极氧化反应中采用不同的HF溶液的浓度、电流密度和反应时间来控制多孔硅的膜厚、孔隙度等特性。有效地减少了多孔硅的龟裂失效 ,得到的多孔硅最大膜厚为 72 μm。并测量了多孔硅的生长速率与表面形貌     

用于射频领域的MEMS无源LC滤波器设计研究

介绍了一种利用MEMS工艺实现的用于射频领域的无源LC低通滤波器的设计、仿真和制作.该低通滤波器(LPF)采用三阶Chebyshev最少电容原型结构,设计参数为一3dB带宽为3GHz,插入损耗小于2dB.基于MEMS无源元件(电容和电感)的集总物理模型,实现了对LPF实际性能的等效电路仿真,同时进行了版图和结构的验证.利用MEMS工艺实现的低通滤波器,其一3dB带宽和通带内插入损耗分别为2.925GHz和1.2dB(在1GHz下),制作工艺与标准CMOS工艺兼容.