基于厚膜混合集成的硅微机械加速度传感器

采用厚膜混合集成技术实现了硅微机械加速度传感器工程样机。介绍了厚膜混合集成电路工艺的原理和特点、传感器的结构和工作原理，研究了信号提取和处理方法，优化了反馈控制校正电路网络，利用电容转换专用集成电路，通过厚膜技术组装了工程样机。实验结果表明：该单片加速度传感器具有较高的精度和零偏稳定性。     

铁-硅-铝合金吸波材料的制备及其性能

以高纯铁、硅、铝粉为原料,采用机械合金化(MA)法制备了铁-硅-铝合金粉,用XRD和矢量网络分析仪分别研究了不同球磨时间粉体的物相组成和铁-硅-铝合金吸波材料在1～18 GHz频率范围内的电磁性能.结果表明:用MA法制备铁-硅-铝合金粉的完全合金化时间为80 h;制备的铁-硅-铝合金粉比原始铁粉具有更优异的电磁性能;铁-硅-铝合金体积分数为43%的吸波材料,在厚度为3mm时,在2～4 GHz频段内具有较低的反射率,在3 GHz处反射率最小为-16 dB.     

美科学家设计出硅半导体膜

美国伊利诺斯大学研究人员表示，他们设计出一种硅半导体膜，同生物膜相比，半导体膜更富有弹性，并具有更佳的电性能。同时，他们认为，新设计的利用掺杂不同的硅层获得的固体膜具有广泛的应用前景，其中包括单分子探测、蛋白质过滤和DNA测序。     

机械刻划层分结构铝膜刀具磨损研究

掌握机刻光栅刀具磨损机理是稳定制备大面积光栅的关键,由镀制工艺决定的具有层分结构铝膜是机刻光栅的首选膜坯。为获取光栅机械刻划过程中层分构铝膜对金刚石刻划刀具磨损影响规律,首次开展层分构铝膜力学性能测试与刀具刻划磨损规律研究,采用纳米压痕实验测得层分构铝膜硬度与弹性模量分别为0.48 GPa与65.2 GPa,满足Hall-Petch强化理论。据此,首次运用Deform 3D有限元分析软件建立层分构铝膜模型,将刻深位置设置在铝膜层分界面位置,分别对刻深在2μm与4μm的单层与4层铝膜进行刻划仿真后发现,分层膜界面对于其应力传递影响作用明显,且刻深突破第一、二层铝膜界面时,该界面对于应力传递的阻碍作用消失;不同刻深刻划单层和4层铝膜时刀具磨损形式与磨损部位大体相同,但刻划4层铝膜时刀具磨损较小,与后续机刻试验结果相符。     

铝合金表面钴盐法制备钴-锰复合转化膜

采用钴盐、高锰酸钾作为化学转化处理液的主要成分,在2024铝合金表面制备了钴一锰复合转化膜;通过正交试验优化了处理液的配方,分析了处理液成分对转化膜面密度的影响;并研究了处理液温度、pH值、处理时间等工艺参数以及润湿剂、促进剂等添加剂对转化膜表面形貌的影响.结果表明:添加高锰酸钾可以提高转化膜的成膜速率;最优处理液配方为10 g·L-1Co(CH3CO2)2·4H2O,3 g·L-1KMnO4,4 g·L-1NaNO3,3 g·L1氟化物,30 g·L-1CH2CO2Na;最佳成膜工艺参数为处理液温度50℃,pH值7,处理时间20 min;润湿剂、氟化物或钒盐成膜促进剂可改善成膜效果.     

极紫外宽带多层膜反射镜离散化膜系的设计与制备

极紫外(EUV)宽带多层膜的光谱性能对膜厚控制精度要求较高,仅由时间控制膜厚的镀膜系统难以满足其精度控制要求。本文提出了基于进化算法的宽带EUV多层膜离散化膜系设计方法,与传统膜系设计相比,离散化膜系所制备多层膜具有更为优良的EUV反射光谱性能。为验证离散化膜系设计在宽带EUV多层膜研制中的优越性,采用磁控溅射方法对具有离散化膜系的宽带多层膜反射镜进行了制备和测试。测试结果表明:研制的宽角度多层膜反射镜可实现入射角带宽为0°～17°,高于41%的反射率;研制的堆栈宽角度多层膜反射镜可实现入射角带宽为0°～18.5°,高于35%的反射率;研制的宽光谱多层膜反射镜可实现波长带宽为12.9～14.9 nm,高于21%的反射率。     

高质量非规整多层膜自动制备的研究

为解决专门制备DWDM薄膜滤光片的LeyboldAPS 1104DWDM镀膜机制备包含几十层膜层的非规整膜系存在一定困难的问题,分析了非规整膜系光控曲线中关键区产生的原因,认为这是触发点位置与非理想环境因素共同作用造成触发点漂移产生的结果.误差校正功能的实现与监控曲线的走值趋势密切相关,曲线必须存在理论触发点和至少一个拐点.实验结果表明,采用准规整膜系设计方法能有效避免关键区的危害,同时充分发挥误差校正的功能.利用该镀膜机在精度、灵敏度和算法等方面的优势,设计出了与其配套的膜系,成功地制备了各种高性能薄膜滤光片.     

一种电容式硅微机械麦克风的设计与制造

给出了一种电容式硅微机械麦克风的设计和制造方法。该微机械麦克风在单一硅片上制作,麦克风的两个电极由1个3层复合敏感膜和1个带有通气孔的金属铜底板构成,敏感膜与底板之间采用牺牲层技术形成空气问隙。测试结果表明,该硅微机械麦克风适合在工业界推广应用。     

基于带通Σ-Δ调制器的硅微机械陀螺力反馈闭环检测

为了提高硅微机械陀螺(SMG)的性能,研究了一种基于四阶机电结合带通Σ-Δ调制器(SDM)的硅微机械陀螺力反馈闭环检测方法。基于谐振器级联谐振前馈(CRFF)结构设计了该方法的仿真模型,并利用商用软件SD TOOLS计算了环路参数。采用MATLAB/SIMULINK对设计结果进行了行为级仿真,结果表明,1 Hz条件下环路的信噪比达到了109.2dB,符合设计预期。在此基础上,以现场可编程门阵列(FPGA)为数字处理核心搭建了硅微机械陀螺数字化测控电路并进行了性能测试。结果表明,采用带通SDM闭环检测技术和数字化闭环驱动技术后,硅微机械陀螺的Allan方差零偏不稳定性约为1.15(°)/h,角度随机游走约为7.74×10-2(°)/√h,且信噪比参数满足了设计目标。得到的结果证明了设计方法的正确性;显示提出的带通SDM力反馈闭环检测方法有助于提高SMG的性能,拓展其应用领域。