PZT压电薄膜在MEMS中的应用

从MEMS应用的角度介绍了PZT压电薄膜的制备、集成工艺与压电系数的测量,并给出了压电薄膜在MEMS中的应用实例。     

TiNi合金薄膜的脉冲激光沉积制备与应用

概述了三种TiNi合金薄膜的制备方法,其中重点阐述了脉冲激光沉积法,并详细介绍了TiNi合金薄膜作为微驱动元件在微流体控制系统和微操作系统中的应用.随着薄膜制备工艺和性能研究的发展,TiNi合金薄膜将在复合智能材料与结构、MEMS驱动和传感元件的设计与制造等方面具有更广阔的应用前景.     

MEMS薄膜磁学特性的在线测试结构

为了能实时监控MEMS器件的一些重要指标,人们对器件包括热导率,断裂强度等材料的属性进行了深入研究。由于MEMS磁学特性的复杂性,对MEMS磁学特性在线测量研究得很少。本文分析了具有代表性的薄膜磁学特性测试结构的原理及优缺点,并结合MEMS在线测试的特点提出了一种比较适合MEMS在线测试的新结构。     

Parylene薄膜及其在MEMS中的应用

介绍了聚合物Parylene,包括其制备工艺和Parylene薄膜的图形化。着重介绍了Parylene在微流体系统的应用,包括微阀、微泵和微通道;在可植入微系统中的应用,包括人工耳蜗和视网膜假体。近来的研究表明,基于Parylene的MEMS微器件广泛应用在各种MEMS微结构、微传感器和微驱动器上,Parylene在各种完全集成微系统应用中将具有更加诱人的前景。     

微电机和微动力MEMS

微执行器是微电子机械系统是一个重要的分支,本文了微执行器中的微电机,微发电机和微涡轮发动机。     

冷轧TiNi合金的微观结构

形状记忆合金材料由于其独特的记忆特性而得到人们的青睐[1,2 ] 。其中 ,近等原子比ＴｉＮｉ合金所具有的优越的形状记忆效果和超弹性性质为其广泛的应用奠定了基础。同时 ,这种ＴｉＮｉ合金还具有很好的抗腐蚀性和生物相容性[3 ] 。所以它是形状记忆合金中应用最广的一类合金。对冷轧变形的ＴｉＮｉ合金虽有过研究[4] ,但对其大变形 (5 0 % )后的结构与性能的研究未见报道。本文对 5 0 %冷轧变形的Ｔｉ 5 0 4ａｔ.%Ｎｉ合金经不同温度退火处理后的微观结构变化进行了ＴＥＭ观察。退火条件为 :温度分别为 30 0℃、4 2 0℃和4 80℃ ,保温时…     

2.8 GHz薄膜体声波谐振器的研究

通过采用微机电系统(MEMS)和微声电子方法,研究了硅基片上横膈膜结构薄膜体声波谐振器(FBAR).器件的串联谐振频率f_s＝2.75 GHz,并联谐振频率f_p＝2.8 GHz,插入损耗IL=-3.7 dB,并联谐振频率品质因子Q_p=260,有效机电耦合系数K_(eff)~2=4.5%.     

开关线型四位数字MEMS移相器

介绍了一种基于射频微机械串联开关设计的开关线型四位数字微机电系统(M icro-e lectrom echan ica lSystem s以下简称M EM S)移相器。该移相器集成了16个RF M EM S开关,使用了13组四分之一波长传输线和M IM接地耦合电容,有效地使开关的驱动信号和微波信号隔离,串联容性开关设计有效地降低了开关的启动电压。使用低温表面微机械工艺在360μm厚的高阻硅衬底上制作移相器,芯片尺寸4.8 mm×7.8 mm。移相器样品在片测试结果表明,频点10.1 GH z,22.5°相移位的相移误差为±0.4,°插损2.8 dB;45°位的相移误差为±1.1,°插损2.0 dB;在X波段,对16个相移态的测试结果表明,移相器的插入损耗小于4.0 dB,驻波比小于2.4,开关驱动电压为17~20 V。     

光波网络中的MEMS

1 前言MEMS技术正在对科学和技术的各个领域产生重大影响。它将使光波系统发生巨大变革。一些器件如光开关、可调衰减器、有源平衡器、分插复用器(ADMs)和光交叉连接器件(OXCs)、增益倾斜均衡器、数据传送器和许多其他微型器件会在先进的光波网络     

形状记忆合金YAG激光焊接

采用YAG激光焊机对TiNi形状记忆合金板材进行焊接性研究.通过大量工艺试验确定合适的激光工艺参数范围.分别对焊接接头各部分微观组织特点、组织结构、记忆性能、抗拉强度进行了研究.研究发现,焊缝组织晶粒粗大,有新相Ni3Ti的析出;焊接热影响区较窄;焊接接头的形状恢复率是母材的97.4%;母材抗拉强度为Il55MPa,焊接接头抗拉强度达798MPa,是母材抗拉强度的69%,断裂部位在焊缝中心.     

Microtentacle Actuators Based on Shape Memory Alloy Smart Soft Composite

Recent advances in miniature robotics have brought promising improvements in performance by leveraging the latest developments in soft materials, new fabrication schemes, and continuum actuation. Such devices can be used for applications that need delicate manipulation such as microsurgery or investigation of small‐scale biological samples. The shape memory effect of certain alloys is one of the promising actuation mechanisms at small scales because of its high work density and simple actuation mechanism. However, for sub‐millimeter devices, it is difficult to achieve complex and large displacement with shape memory alloy actuators because of the limitation in the fabrication process. Herein, a fabrication scheme for miniaturized smart soft composite actuator is proposed by utilizing two‐photon polymerization. The morphing modes are varied by changing the direction of the scaffold lamination. In addition, the actuation is controlled via local resistive heating of a carbon nanotube layer deposited inside of the actuators. The proposed design can generate a 390 µN force and achieve a bending angle up to 80°. Applications of the actuators are demonstrated by grasping small and delicate objects with single and two finger devices.     

形状记忆合金表面纳米管阵列的制备与表征

采用阳极氧化方法在镍钛形状记忆合金表面成功制备出氧化物纳米管阵列。实验结果表明,阳极氧化电压和温度是影响纳米管生长的重要因素。当阳极氧化电压较低时,温度效应不大,合金表面仅形成数十纳米厚的氧化物薄膜。当阳极氧化电压升至20V,在20℃阳极氧化可形成双氧化物层(表面为不均匀多孔纳米结构,下部为具有两种不同直径的纳米管阵列);增大阳极氧化温度至30℃,表面多孔纳米结构溶解,露出底部的纳米管阵列;当阳极氧化温度增大至50℃时,纳米管开始出现破裂。纳米管为Ni-Ti-O氧化物,纳米管的镍含量与镍钛基体相比有所降低。     

高阻硅基铝硅合金弹性膜MEMS相移器

级联式MEMS相移器可通过悬浮于共平面波导之上的微机械可调电容的变化,来改变传输线的特性阻抗和相速,达到相移的目的.文中讨论了MEMS相移器特性对微机械电容和下拉电压的要求,并通过轻质量的铝硅合金弹性膜,获得了较低的下拉电压.测试结果表明,相移器的下拉电压不大于40V,且当控制电压大于10V时,即有明显的相移.该MEMS相移器制备于电阻率大于4000Ω*cm的高阻硅衬底上,获得了较好的传输特性,在整个测试频段1～40GHz,S21均小于3dB,并在25V时获得了大于25°的相移量.     

高阻硅基铝硅合金弹性膜MEMS相移器

级联式MEMS相移器可通过悬浮于共平面波导之上的微机械可调电容的变化,来改变传输线的特性阻抗和相速,达到相移的目的.文中讨论了MEMS相移器特性对微机械电容和下拉电压的要求,并通过轻质量的铝硅合金弹性膜,获得了较低的下拉电压.测试结果表明,相移器的下拉电压不大于40V,且当控制电压大于10V时,即有明显的相移.该MEMS相移器制备于电阻率大于4000Ω*cm的高阻硅衬底上,获得了较好的传输特性,在整个测试频段1～40GHz,S21均小于3dB,并在25V时获得了大于25°的相移量.     

Study of Martensitic Phase Transformation in a NiTiCu Thin‐Film Shape‐Memory Alloy Using Photoelectron Emission Microscopy

Thermally induced martensitic phase transformation in a polycrystalline NiTiCu thin‐film shape‐memory alloy is probed using photoelectron emission microscopy (PEEM). In situ PEEM images reveal distinct changes in microstructure and photoemission intensity at the phase‐transition temperatures. In particular, images of the low‐temperature, martensite phase are brighter than that of the high‐temperature, austenite phase, because of the lower work function of the martensite. UV photoelectron spectroscopy shows that the effective work‐function changes by about 0.16 eV during thermal cycling. In situ PEEM images also show that the network of trenches observed on the room‐temperature film disappears suddenly during heating and reappears suddenly during subsequent cooling. These trenches are also characterized using atomic force microscopy at selected temperatures. The implications of these observations with respect to the spatial distribution of phases during thermal cycling in this thin‐film shape‐memory alloy are discussed.     

TiNi合金相变的原位观察

本文利用透射电镜原位观察研究ＴｉＮｉ合金中的相变。研究表明，ＴｉＮｉ合金中电子衍射谱上的漫散射条纹的出现是由于具有＜１１１＞极化的声子模软化，经张应有利于Ｒ相及马氏体相形核有关的软模。     

基于MEMS的力传感器薄膜应变计加工工艺

提出了在铝合金基体上磁控溅射80Ni20Cr薄膜电阻应变计的加工工艺,说明了其工艺的实现步骤。采用低弹性模量的铝合金制作力传感器的弹性体可以提高力/力矩传感器的灵敏度。提出了一种适合MEMS加工的全平面的力/力矩传感器弹性体结构。并介绍了薄膜电阻应变计构成的微型六维力传感器和薄膜厚度的测量手段。通过实验证实,此种薄膜工艺的应用提高了力传感器的测量精度。     

射频微机电系统技术现状

较全面地介绍了 RF MEMS 器件、由 RF 器件构成的组件及应用系统,并给出了一些新的典型示例。通过比较 RF MEMS 器件与传统微波器件在性能、尺寸等各方面的差别,可以了解 RF MEMS 技术在相控阵雷达上运用的优势。