体硅隧道加速度计

为了降低成本 ,拓展隧道加速度计的应用 ,作者设计了一种隧道加速度计 .对器件进行体硅工艺研究 ,结果为 :隧尖尺寸为 0 .0 2 μm× 0 .0 2 μm ,隧道电流为 1.14nA～ 4.68nA .     

新型谐振式硅微机械加速度计

制作出一种新型结构的谐振式硅微加速度计，其输出频率信号可以克服微机电系统器件输出微弱信号检测的困难、采用双端固定音叉作为谐振器，在加速度作用下，质量块的惯性力通过悬臂梁施加于音叉轴向，利用音叉谐振频率的变化测量加速度．在每个音叉臂上制作了梳齿结构，用梳齿间的静电力激励音叉产生谐振，并利用其构成的电容检测其振动频率．该加速度计采用体硅工艺制作，文中给出了工艺流程、用有限元方法仿真估算，得到传感器的灵敏度约为2／gHz．     

加速度的最新发展：微机械硅电容加速度计

本文对用微机械加工技术成的薄膜型硅电容式微加度计的国际最新研究动向进行论述，列举了采用表面微机加工、硅片键合、硅片溶解等微机械加技术和有限元分析法来优化结构，达到超高性能和完善工作、保证成品率以及采用反馈控制技术构成微机电一体化系统来补偿和完善性能的成功例子，例出已达到的性能指标。     

硅微谐振式加速度计的温度效应及补偿

零偏和标度因数稳定性是衡量加速度计性能的两个重要参数.为了降低硅微谐振式加速度计的温度敏感性,对其温度影响机理进行了深入研究.通过温度实验发现,硅微谐振式加速度计的零偏和标度因数与设计理论参数有较大区别,且都具有较大的温度灵敏度,分别为0.72 g/℃和1.5℃-1.对弹性模量和谐振器应力与谐振器频率的关系进行了理论计算和FEA仿真验证,其中弹性模量引起的谐振频率-温度灵敏度为-0.7 Hz/℃,谐振器应力引起的谐振频率-温度灵敏度为180 Hz/℃.阐述了加工过程中键合应力产生的原因以及键合应力与谐振器残余应力的关系,发现谐振器应力是造成加速度计输出随温度漂移的主要因素.提出了一种隔离残余应力的隔离梁的设计方案,可使零偏温度灵敏度降至-35 Hz/℃,为温度补偿指明了方向.     

微机械硅加速度计的性能分析

介绍了各种类型的微机械硅加速度计的工作原理及特性,通过比较各类型硅加速度计的优劣,提出了高灵敏度硅加速度计的设计思路及实现方法。     

一种新型高灵敏度横向电容式硅微加速度计

提出了一种新型高灵敏度横向电容式硅微加速度计．根据差分电容极板间正对面积的改变来检测加速度大小．保证输出电压与加速度之间的线性度．系统刚度可由静电力调节、为了提高电学灵敏度,在检测电容极板上设计高K介质层,增大了检测电容量,减小了杂散电容的影响．使用Coventor Ware对本设计进行机械分析、力电耦合分析和模态分析,仿真结果与理论计算相吻合．加速度计使用简单的表面牺牲层工艺即可完成,具有很好的发展前景．     

一种交流微电流源的设计

在工程上有时候需要较小的恒定电流,而运算放大器的某些特性可以很好的满足工程上的需求。以下介绍一种交流微电流源的设计原理及其实验方法,并对其的恒流效果进行验证。本设计主要通过EWB5.0进行模拟仿真。     

新型三轴压阻式硅微加速度计的研究

微惯性系统以及其他高精密场合往往需要高精度三轴加速度计来检测三个垂直方向加速度矢量。针对类似需求,介绍了一种四边八梁结构式三轴压阻式硅微加速度计,利用硅衬底上单一质量块和惠斯通半桥结构可同时实现三个轴向上的加速度高精度测量。另外设计了微加速度计在高过载环境下的硅一玻璃防护结构和体硅加工工艺,并通过ANSYS仿真和试验验证了加速度计结构的合理性,还对微加速度计相关性能进行了测试,测试结果表明,该微加速度计具有较高的测量精度和较好的线性度,满足设计要求。     

压阻式硅微二维加速度计的加工与测试

提出了一种压阻式的硅微二维加速度计,该加速度计采用4个相互垂直的悬臂梁支撑中间有刚硬柱体的结构,利用合理布置的压敏电阻构成的惠斯通电桥测量水平面内两个方向的加速度．结合微结构的力学分析模型以及压阻原理分析了加速度计的灵敏特性、采用硅微机械加工工艺完成了加速度计的加工,应用微系统分析仪、激光拉曼光谱应力测试仪以及振动台分别对加工出的微结构形貌、残余应力、频响以及灵敏特性进行了相关测试．测试结果表明,两个方向的输出值均灵敏度高、线形度较好,胸灵敏度为1、0174mV／g（g为重力加速度）,线性系数为0．99991,y向灵敏度为0．89761mV／g,线性系数为0．99945．微加速度计的频响曲线较为平坦,其共振频率大约为670Hz．     

高可靠性微电流检测电路

描述一种高可靠性微电流切换电路,该电路由三极管、电阻等简单元器件组成,实现对mA级微电流的高精度检测判定,并实现相应的切换,可广泛应用于通信电子技术领域。     

定向凝固多晶硅在微纳尺度下的力学性能研究

采用纳米压痕测试系统测试了定向凝固多晶硅沿晶体生长方向横/纵截面的硬度与弹性模量,分析了其受组织各向异性影响的变化规律。使用连续刚度方法借助玻氏压头采集压痕开裂前的硬度与弹性模量,并测量压痕开裂后裂纹尖端到压痕中心点的距离,一次性计算出材料的断裂韧性,避免了开裂对硬度以及弹性模量的影响。结果表明:横截面(110)面的硬度与弹性模量均低于纵截面(111)面,但断裂韧性呈现相反趋势。借助3D原位扫描功能扫描压痕裂纹的三维形貌,发现裂纹主要由剪切滑移台阶所形成。拟合不同载荷下的裂纹长度以及压痕尺寸得出临界压痕尺寸,该值与运用理论推导得出的临界压痕尺寸的结果一致。     

Josephson Tunneling Current in Spin Polaron Theory

Using an effective Hamiltonian derived from spin polaron theory, the Josephson tunneling current between two high temperature superconductors is calculated. The method makes use of the Matsubara Green??s function and a canonical transformation analogous to the Schrieffer?CWolff transformation. The Josephson tunneling current is then obtained in terms of the energy gap function and the tunneling matrix, and it was found to have some similarities with the BCS result.     

激波压力传感器信号处理电路设计

针对声学靶装置中采用的一种激波传感器．设计了相应的传感器输出信号转换、处理电路,该信号处理电路由电荷放大电路和滤波电路组成。采用运算放大器OPA604设计了电荷放大电路,信号滤波电路采用集成有源滤波器UAF42进行设计。经实弹测试验证,利用该信号处理电路,得到了较好的弹丸激波压力波形。     

通用型绝对式编码器信号处理电路的开发

绝对式编码器在自动化领域广泛使用,本文以FPGA为核心芯片,完成了一款通用型绝对式编码器信号处理电路.本文论证并确定了所开发电路应具备的通用性功能;对电路系统分别进行了FPGA外围电路设计和FPGA内部硬件逻辑设计,并对FPGA硬件逻辑功能进行了综合仿真;通过搭建的测试平台及编写的PC机软件,使用了两种接口的编码器对电路功能进行了测试,验证了设计方案的可行性.     

激光微加工对陶瓷表面化学镀铜的影响研究

采用扫描电镜(SEM)、X射线光电子谱(XPS)、X射线衍射能谱仪(XRD)等手段比较激光微加工处理前后陶瓷表面形貌发生的变化,探讨了激光微处理在陶瓷表面无敏化活化化学镀铜工艺中的作用.结果表明,陶瓷基底经激光处理后,其表面成分并未发生改变,但其表面活性增强,从而促进了化学镀铜反应的进行.     

PSD 信号处理电路的研究

目的简化PSD信号处理电路,降低噪声信号和温漂的技术.方法用软件代替部分硬件电路的方法.结果简化了电路,提高了信噪比.结论这种方法适于多PSD计算机信号处理的智能测试系统.     

Direct Microrolling Processing on a Silicon Wafer

Although, varieties of micro‐ to nanoscale fabrication technologies have been invented and refined for silicon (Si) processing because Si is the basic material of integrated circuits, the layouts are based on layer‐by‐layer approaches, making it difficult to realize three‐dimensional (3D) structures with complicated shapes normal to the planar surface (along the out‐of‐plane direction) of the wafers used. Here, a novel and direct Si‐processing technology that enables to bend thin layers of Si surfaces into various 3D curved structures at the micrometer scale is introduced. This bending is achieved by porosifying a Si wafer surface using anodic oxidation and then performing conventional photolithography patterning and wet etching. The porosity gradient in the depth direction gives rise to a stress‐internalized layer in which self‐rolling action is induced via subsequent patterning and wet etching. A subsequent oxidation process further enhances the curvature deformation, leading to the formation of tubes, for example. The rolling directions can be controlled by 2D patterning of the porous Si layer, which is explained well from a structural dynamics perspective. This technology has a wide range of capabilities for realizing 3D structures on Si substrates, enabling new design possibilities for Si‐based on‐chip devices.     

单晶硅镜面超光滑表面工艺技术研究

用古典的沥青盘抛光技术,通过对超光滑抛光时所使用磨料的选取、沥青抛光盘的软硬和 厚度的合理应用、抛光温度的控制等工艺参数的优化,以f220mm内的单晶硅进行了超光滑表面抛光工艺试验。试验结果,单晶硅表面粗糙度RMS值达0.37nm,平面面形误差PV小于l/15,且加工工艺技术稳定可靠。