毫米波RF-MEMS单片集成0/π移相器

介绍了一种毫米波RF-MEMS单片集成反射型0/Π移相器的设计、制造和测试.实测性能与设计结果吻合较好,达到的电性能指标为:在35GHz-38GHz频率范围内,电压驻波比小于1.8,参考态插入损耗为3.5±1.0dB,相移态插入损耗为2.0±0.6dB,相移为180°±6°.芯片尺寸:2.6mm×2.1mm×0.2mm.满足了插损低并具有电路拓扑的要求.     

单片集成硅光接收器中p-i-n硅光电探测器的进展

介绍了单片集成硅光接收器的研究背景、硅光电探测器工作机理以及它对实现高性能单片集成硅光接收器的影响,回顾总结了近年来的研究进展,并报道了我们的研究结果,展望了今后的发展。     

一种基于MEMS体硅工艺的三维集成T/R模块

采用微电子机械系统(MEMS)体硅三维异构集成技术,设计了一种应用于雷达的四通道瓦片式三维集成T/R模块.该模块由三层硅基封装堆叠而成,每层硅基封装内部腔体异构集成多个单片微波集成电路(M MIC),内部采用硅通孔(TSV)实现互连,层间通过焊球互连.模块最终尺寸为8 mm×8 mm×3.5 mm.装配完成后对该模块进行测试,测试结果表明,在34～36 GHz内,模块的饱和发射功率为21 dBm,单通道发射增益达到21 dB,接收增益为23 dB,接收噪声系数小于3.5 dB,同时具备6 bit数控移相和5 bit数控衰减等功能.该模块在4个通道高密度集成的基础上实现了较高的性能.     

基于硅表面加工工艺的射频体声波滤波器研究

计算并讨论了由电极－压电薄膜－电极的三明治结构组成的体声波谐振器在有衬底情况下的阻抗，特别说明了厚的支撑膜对滤波器性能的严重影响。同时比较了在制作体声波滤波器时硅的体加工工艺和表面加工工艺的优劣，给出了利用硅的表面加工工艺制作的射频体声波滤波器的设计。     

一种单片集成压力传感器信号调理电路的设计

针对单片集成压力传感器输出幅度较小、温度漂移会引起压力精度变化等难题,提出了一种新型的信号调理电路。该电路通过两个差分放大电路和四个D/A转换器来解决单片集成压力传感器的小输出和温度漂移问题。仿真结果表明,在5 V电源电压下,在0 ℃～85 ℃温度范围内,信号调理电路的最大误差可以减少到满量程输出的1.8 %。     

一种单片集成压力传感器信号调理电路的设计

针对单片集成压力传感器输出幅度较小、温度漂移会引起压力精度变化等难题,提出了一种新型的信号调理电路。该电路通过两个差分放大电路和四个D/A转换器来解决单片集成压力传感器的小输出和温度漂移问题。仿真结果表明,在5V电源电压下,在0℃~85℃温度范围内,信号调理电路的最大误差可以减少到满量程输出的1.8%。     

基于(111)硅单片集成三轴加速度计的工艺研究北大核心

介绍了一种新型单片集成电容式三轴微加速度计的加工方法,该方法采用非绝缘体上硅(SOI)的单硅片单面加工技术,易于与IC工艺兼容,而且成本低廉,成品率高,适用于批量生产,可替代传统的SOI工艺。该方法主要利用硅深度反应离子刻蚀(DRIE)技术结合普通(111)单晶硅片内部可选择性横向自停止腐蚀技术制作并释放得到悬浮可动的敏感结构。此外,创新的锚点设计不仅使检测电极之间相互电学隔离,而且便于引线键合与封装。最后基于开环接口电路对加工制造的三轴加速度计进行了测试,验证了该工艺的可行性。     

HEMT—HBT单片集成技术

简要介绍了ＨＥＭＴ－ＨＢＴ单片集成技术，并对目前用选择ＭＢＥ和ＨＥＭＴ－ＨＢＴ综合工艺制作的ＨＥＭＴ、ＨＢＴ器件和ＨＥＭＴ－ＨＢＴ，放大器性能进行了评述。     

单片集成CMOS电阻真空传感器

设计了一种工作在恒电压模式的、微热板结构的单片集成电阻真空传感器芯片.提出了一种以CMOS集成电路中的介质层与钝化层为结构层、栅多晶硅为牺牲层、第二层多晶硅为加热电阻的微传感器单芯片集成工艺模式,制定了相应的工艺流程.采用0.6μm CMOS数模混合集成电路工艺,结合牺牲层腐蚀技术实现了单片集成真空传感器的加工,测试结果显示该芯片能够测量2～10^5Pa范围内的气压大小,且输出电压范围可调,验证了单片集成工艺的可行性.     

单片集成CMOS电阻真空传感器

设计了一种工作在恒电压模式的、微热板结构的单片集成电阻真空传感器芯片.提出了一种以CMOS集成电路中的介质层与钝化层为结构层、栅多晶硅为牺牲层、第二层多晶硅为加热电阻的微传感器单芯片集成工艺模式,制定了相应的工艺流程.采用0.6μm CMOS数模混合集成电路工艺,结合牺牲层腐蚀技术实现了单片集成真空传感器的加工,测试结果显示该芯片能够测量2～105Pa范围内的气压大小,且输出电压范围可调,验证了单片集成工艺的可行性.     

显微拉曼光谱法对多孔硅热导率的研究

多孔硅优良的热学性能使其成为MEMS领域新兴的热绝缘材料。文中采用一种简便且无损的多孔硅热导率测量技术——显微拉曼光谱技术对电化学腐蚀法制备的不同孔隙率和厚度的多孔硅试样热导率进行了测量,结果表明在多孔硅的拉曼谱峰位置与其温度间存在线性对应关系。在所有样品中,厚度为110μm空隙率为65%的多孔硅显示出最好的绝热性能,其热导率为0.624W/mK。且随多孔硅孔隙率和厚度的减小,其热导率有迅速增加的趋势(厚度和孔隙率为9μm和40%时,其热导率升至25.32W/mK)。     

单片全集成信道技术简述

数字化单片全集成是信道技术发展的必然趋势,也将推动新一代作战平台进一步小型化、轻薄化及多功能集成化。该文介绍了单片全集成信道技术概念及关键构成;综述并对比了单片全集成信道技术在模拟前端与数字信道两个方面国内、外的发展现状与最新进展;总结了信道技术在未来作战平台应用需求下的发展趋势。     

一种MEMS体声波硅谐振器的设计

设计了一种基于SOI衬底工艺的MEMS体声波硅谐振器及其制造方法。利用有限元分析软件对该谐振器进行了模态分析,并针对提高品质因数Q,研究了其损耗机制。结果表明：谐振频率可达108MHz,且取决于硅材料特性和器件尺寸,而品质因数则决定于支撑损耗。最后,从振动模态和传输线模型角度出发,提出了减少支撑损耗提高Q值的可行性方法,包括将支撑梁放置在振动节点处、梁长度设置为弹性波长的1/4及在衬底端设置声波反射器。     

用于压电和电容微麦克风的体硅腐蚀相关研究

用溶胶-凝胶法制备的锆钛酸铅压电薄膜的微麦克风和纹膜电容式微麦克风都是基于微电子机械系统技术的硅基单片微麦克风。在其工艺制作过程中,在表面硅微加工之后进行体硅的湿法腐蚀,由此产生了硅片的正面保护和体硅腐蚀的控制等新的工艺问题。从各种正面保护方法和体硅腐蚀自停止技术两方面对这一问题进行了研究和解决。保持了微麦克风具有20~40 mV/Pa的开路灵敏度,并且使圆片级成品率达到70%以上。     

单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计

介绍了一种单片集成电容式压力传感器接口电路，该电路基于电容一频率转化原理，并通过差频消除了温度变化和工艺波动对电路性能的影响。使用Pspice对接口电路的误差特性进行了分析，并依据仿真结果确定了电路的相关参数。最后给出电路的测试结果，测试结果与仿真结果一致，在80～110kPa量程内，接口电路的分辨率为3．77Hz／hPa。     

单片集成MEMS电容式压力传感器接口电路设计

介绍了一种单片集成电容式压力传感器接口电路,该电路基于电容-频率转化原理,并通过差频消除了温度变化和工艺波动对电路性能的影响。使用Pspice对接口电路的误差特性进行了分析,并依据仿真结果确定了电路的相关参数。最后给出电路的测试结果,测试结果与仿真结果一致,在80~110kPa量程内,接口电路的分辨率为3.77Hz/hPa。     

单片集成的压阻式加速度计设计及加工

针对现实环境下加速度方向多维测试的需求,提出了一种"四边八梁"的MEMS低加速度g(g=9.8m/s2)值压阻式三轴加速度传感器。根据其工作原理进行结构设计,并通过ANSYS与Matlab软件分析、优化结构参数。设计工艺流程并进行离子注入、ICP干法刻蚀及深硅刻蚀等关键工艺加工,最终实现传感器器件加工及封装。利用精密离心机测得传感器3个轴向的的灵敏度分别为44.35μV/g、49.52μV/g、232.89μV/g,验证了设计方案可行性。     

MEMS光栅光调制器与CMOS驱动单片集成的研究

为了消除光栅光调制器阵列的交叉效应,提出利用post-CMOS工艺将光栅光调制器与CMOS驱动单片集成.介绍了单片集成器件的工作原理,详细分析了单片集成器件的关键参数.通过分析表明,在满足调制器响应频率条件下,通过改变悬臂梁的各个参数可以减小调制器的弹性系数,从而降低光栅光调制器的工作电压;在满足开关速度的条件下,较大存储电容具有更好的电压保持特性.利用中芯国际提供的0.18μm工艺设计包完成该单片集成器件的物理版图设计和仿真.最后,通过实验测得该器件的上升沿和下降沿时间分别为:36.8ns和36.4ns,且经过16.73ms的保持时间后压降为2.1v.实验结果与仿真结果具有较好的一致性,结果表明:加工的单片集成器件具有较快的开关速度和较好的电压保持特性,能够满足设计要求.