微光机电系统(MOEMS)研究综述

在过去的十几年里,随着微机械加工技术的惊人发展,微机电系统(MEMS)与光学技术的结合应用成为可能,这种结合体被称为微光机电系统(MOEMS).作为一个新兴的多学科交叉的研究领域,其也成为了光学器件发展的新方向.本文阐述了MOEMS基本理论、方法;介绍了MOEMS技术在国内外的发展现状及这一技术最新取得的进展;分析了光学系统中引入MEMS的重要性;列举了一些有代表性的MOEMS器件,并介绍了它们的制作过程以及它们与其它常规器件相比的性能优势;最后描绘了MOEMS技术的发展前景.     

一种扭转谐振式MEMS电场传感器

提出了一种基于微机电系统(MEMS)的扭转谐振式电场传感器。该微型电场传感器的感应电极与屏蔽电极采用共面叉指结构,首次采用扭转谐振的工作方式,显著提高了微型电场传感器的灵敏度。介绍了传感器的工作原理、结构设计、有限元仿真及实验。实验结果表明:在0～50 kV/m电场范围内,该传感器的线性度为0. 14%,3个往返行程的总不确定度优于0. 43%。在增益电阻为100 MΩ的情况下,传感器灵敏度达到4. 55 mV/(kV/m),相对已有传感器灵敏度提高了1个数量级。     

小量程MEMS电容式压力传感器的研究与发展

介绍了电容式传感器在小量程压力测量领域的优势和目前研制小量程MEMS电容式压力传感器的技术难点。从实现MEMS电容式传感器小量程压力测量的不同方法出发,详细论述了国内外的研究成果、关键技术及应用情况。最后分析总结了小量程MEMS电容式压力传感器的发展方向与挑战。     

基于MEMS的姿态测量系统

载体的姿态测量是载体进行预计轨迹运动的基础.姿态测量有多种方式,其中采用磁场传感器测量大地磁场确定航向的方法由于结构简单、体积小、重量轻、启动迅速、成本低等特点,自古至今一直得到应用.本课题在此基础上,利用微机电系统(MEMS)技术,设计了由微机电传感器组合而成的微型方位水平仪,该系统由三轴微加速度计和三轴微磁强计组成.利用大地磁场和重力场在地理坐标系和载体坐标系之间的方向余弦转换进行绝对角度解算得到姿态角.该微型姿态测量系统体积小、重量轻、功耗低、启动快、无长期漂移,可进行全姿态动态连续测量,测角精度为±0.5°(俯仰和滚转)、±0.7°(航向).     

平面线圈型MEMS微电磁驱动器的理论分析与实验研究

介绍了一种平面线圈型电磁驱动的MEMS微驱动器,基于分段磁路的网络方程法,针对微电磁驱动器所采用的平面线圈的结构特点,比较了考虑磁动势的分布效应和传统的集总处理两种方法所建立的平面线圈微驱动器的非线性磁路模型.实验结果表明考虑线圈绕组半径不同而产生的分布效应可以为平面线圈型微驱动器建立可靠的模型,便于定量分析微驱动器结构物理参数对于磁通分布和电磁力的影响,从而为进一步优化设计该微电磁驱动器提供了理论分析依据.     

基于MEMS的药物释放系统

微机电系统(MEMS:Microelectro-Mechanic System)是一个集成化系统,该系统既有传感单元,又有中央处理控制单元及执行相应操作的单元,它涉及医药、生物、材料、电子、机械、集成电路工艺等多方面的内容．MEMS技术的产生和发展将带动众多交叉学科与高新     

微型碱金属原子气室MEMS制作技术

碱金属原子气室是陀螺仪、磁力计和原子钟等原子传感器的核心部件.利用微机电系统(MEMS)技术实现微型化,是当今原子气室的重要发展方向.这些技术包括激光加工、超声波加工、湿法化学腐蚀、深反应离子刻蚀等硅孔成型技术,直接键合、共晶键合、粘结键合和阳极键合等基片键合技术,以及单质填充、原位化学反应、叠氮化物光分解、电化学分解...     

原位封装MEMS低温温度 感器

针对高精度低温温度测量需求,提出一种基于氮氧化锆薄膜的微机电系统(MEMS)低温温度传感器.通过微加工工艺,将传感器制备与封装相结合,有效简化传统低温温度传感器的制备流程,缩小低温温度传感器尺寸.研制的低温温度传感器尺寸仅为3.2 mm ×2.0mm×0.73 mm,质量低于12 mg.通过颗粒碰撞噪声检测和显微结构观...     

基于UKF的MEMS传感器姿态测量系统

针对工业和民用领域对姿态测量的需求,提出了基于MEMS加速度计、陀螺仪和磁强计的姿态测量系统,并采用无先导卡尔曼滤波(Unscented Kalman Filter,UKF)方法处理传感器数据.针对基于加速度计和磁强计的姿态测量方式在动态测量时不准确的问题和单独采用陀螺仪测量角度产生漂移的问题,设计了基于方向旋转矩阵的...     

国内外微型飞行器研究现状及技术特点

微型飞行器(MAV)是集航空设计、航空制造、微机械、电子、高性能数字计算机于一体的多学科交叉的综合系统。本文简述了目前国内外微型飞行器的研究现状以及微型飞行器的技术特点,并对微型飞行器的发展趋势进行了展望。     

应用于MEMS的芯片倒装技术

通过对芯片倒装技术尤其是凸点加工工艺在MEMS设计中的作用进行实例分析,指出倒装芯片不仅是一种高性能的封装模式,还能为MEMS器件提供立体通道或是力热载体,并形成许多特殊的结构.在MEMS的加工过程中,可以充分考虑芯片倒装技术所带来的加工便利.     

MEMS发展应用现状

微机电系统(MEMS)技术有小尺寸、多样化、微电子等特点,它将信息系统的微型化、多功能化、智能化和可靠性水平提高到了新的高度。MEMS做成的惯性器件(微加速度计和微型陀螺)以及MEMS在小型卫星、海陆空作战平台及信息传递、航空航天、生物医疗和医学等方面有广泛应用。     

MEMS继电器典型结构及其研究进展

综述了目前国内外主要MEMS继电器的原理和典型结构,包括静电型、电磁型、电热型、液态型及混合型微继电器,并对各种类型微继电器的特点进行了比较.     

小波神经网络在场发射开启电场预测中的应用

文章利用小波神经网络模型,结合薄膜场发射的特性建立了场发射开启电场的神经网络预测模型,并用碳纳米管薄膜的开启电场数据样本进行验证。结果表明,该模型预测的相对误差小于4.6%,具有很好的预测性能。     

基于MEMS技术的微型磁性开关阵列

为了在二维微驱动系统中实时检出磁性移动块的存在位置 ,提出并试制了一种基于MEMS工艺的微型磁性开关阵列 ,它作为一种位置传感器通过扫描查询方式工作。对该传感器的工作原理、制做工艺做了详细的描述 ,并给出了一些实验结果。     

MEMS传感器的标准化现状与发展对策

随着MEMS传感器在各个领域的广泛应用,传感器领域的标准化工作思路和技术路线发生了变化。论述了目前国内外MEMS传感器标准的现状,并就国内外MEMS传感器标准体系的发展过程、特点、标准体系存在的问题、与现有半导体标准的关系进行了分析探讨,同时,对我国MEMS传感器标准的发展对策提出了建议。     

MEMS技术的现状及发展趋势

主要介绍了MEMS的研究和应用现状 ,分别从市场和技术的角度分析了MEMS的发展趋势。还根据国内研究现状 ,提出了我国发展MEMS的若干设想     

MEMS器件真空封装模型模拟

结合典型的MEMS器件真空封装工艺,应用真空物理的相关理论,建立了MEMS器件真空封装的数学物理模型,确定了其数值模拟算法。据此,对一封装示例进行了计算,获得了真空回流炉内干燥箱及密封腔体真空度的变化情况,实现了MEMS器件真空封装工艺过程的参数化建模与模拟。     

考虑风险规避与碳减排的双渠道供应链决策

在碳标签制度背景下，考虑了风险规避和制造商碳减排情况下双渠道供应链中供应链各成员的决策问题。考虑消费者低碳偏好，探讨了三种情形：制造商和零售商均为风险中性、制造商和零售商均风险规避、制造商和零售商单独一方风险规避。结果表明制造商的碳减排努力和最终销售价格均与制造商的风险规避系数成反比，制造商的碳减排努力与零售商的风险规避系数成正比，而最终销售价格却并不总与其成正比；制造商风险中性、零售商风险规避时制造商的减排努力最大，制造商风险规避、零售商风险中性时制造商的减排努力最小；同时还表明，制造商在减排决策时要综合考虑制造商自身和零售商的风险规避程度以及双方在市场需求中所占的比例。     

MEMS的设计方法与系统模拟

随着MEMS产业重点从单个的MEMS器件向MEMS系统产品的转移 ,MEMS系统级模拟变得日益重要 .文中主要介绍了MEMS系统的一些结构化、标准化的设计方法以及MEMS系统建模与模拟的分级 ,重点阐述了MEMS器件级与系统级模拟之间的桥梁———宏模型的建立及系统级模拟的实现。最后介绍了微加速度计系统模拟的一个例子