内腔室结构对氧气传感器的性能影响研究

介绍了一种制作陶瓷内腔室的工艺方法,该方法可以应用于制作氧化锆氧气传感器内部的气体腔室,包含极限电流氧气传感器、分压型氧气传感器等,并可以对腔室体积自由控制,屏弃了传统方法利用玻璃封接来实现的工艺步骤.以极限电流氧气传感器为例,研究了内腔室结构对传感器的性能影响,对提高氧气传感器的响应时间和可靠性具有指导意义.     

基于SON构造的电容式绝对压力传感器设计

针对空洞层上硅工艺在制作高质量的单晶硅感压膜和真空密封腔上的优势,提出了将其应用于制作电容式绝对压力传感器。应用板壳理论建立了传感器压力检测的理论膜型,对传感器的感压膜进行理论计算和有限元仿真,并利用电容变化模型分析了传感器的灵敏度。给出了基于Pcap01芯片的微电容检测系统的设计,对于半径为100μm,厚度为1. 7μm的圆形感压膜,初始电容值为0. 278 p F,传感器灵敏度为0. 86 f F/k Pa。     

金属镍微型静电马达的初步研制

设计了一种材料为金属镍的摆动式(WObble)微型静电马达,马达转子直径140μm,厚度8μm,外观总体尺寸1 mm×1 mm.此马达首先是在硅衬底上利用准LIGA技术电镀形成,然后利用RIE释放.文中给出了微型摆动式静电马达的设计思想和制作工艺,并对工艺及马达驱动中出现的一些问题进行讨论.     

一种新型硅基厚膜压力/温度传感器的设计和制作

设计并制作了一种新型传感器,它包含压阻式压敏元件和热敏元件两部分.其中压敏元件采用比常规更厚的50μm硅杯薄膜(500μm× 500 μm),增大了体硅上高应力区的面积,在降低工艺要求的同时提高了线性测量范围和过载压力.压敏电阻设计为折线结构,采用优化的几何尺寸,并将其部分制作在高应力体硅上以获得更高灵敏度.体硅上的温敏电阻随压敏电阻利用同步注入工艺制作,减小了工艺复杂度.该器件工艺简单,成品率高,与标准IC工艺兼容.初步的测试结果表明器件具有良好的性能.     

MEMS电容式湿度传感器后处理工艺研究

利用标准CMOS工艺结合MEMS后处理制得一种梳齿状结构的电容型湿度传感器.这种湿度传感器采用聚酰亚胺(PI)作为感湿介质.实验研究了聚酰亚胺薄膜的厚度和固化条件对湿度传感器敏感性能的影响,结果显示:聚酰亚胺薄膜厚度为2.4μm,采用阶梯升温加热法,并以250℃作为最高固化温度时,测量结果表明该湿度传感器具有优异的敏感...     

非接触式微位移光纤传感器

本文描述了用于装配电子枪时控制阴极与第一栅极间距的光纤传感器的结构及其测量系统.传感器的测量范围为10～160μm,精度可达3.8%.讨论了影响传感器特性的若干因素,如制作工艺、表面粗糙度、倾斜度、环境温度和LED的光谱特性.     

振动式微机械隧道陀螺仪的制备工艺

振动梁式微机械隧道陀螺仪是一种以悬臂梁作为换能构件,以电子隧道效应为输出敏感方式的高精度和高灵敏的角振动传感器,解决了传统机械陀螺仪因尺寸减小而导致的灵敏度降低的缺点。结合微机械隧道陀螺仪的尺寸特点:硅尖与下电极的距离为1μm,齿厚和齿间距之间的距离为4μm,梁的厚度为50μm,提出硅正面刻蚀—玻璃上电极制作—硅玻键合—硅背面减薄—硅背面刻蚀的DDSOG(DeepDrySiliconOnGlass)工艺方案,成功实现了整个器件的工艺制备。本文就DDSOG工艺中的关键工艺进行了一一论述,该工艺不仅能用于隧道陀螺仪的制备,同时也可以制作其它高深宽比传感器或执行器。     

基于PZT的500 MHz超声传感器设计和MEMS制作

利用KLM等效电路模型设计了一种中心频率为478 MHz的超声传感器.采用溶胶-凝胶法在硅衬底上制备了厚度为4μm的锆钛酸铅(PZT)厚膜压电材料,对压电材料的晶体结构、表面剖面形貌、压电性进行了测试,材料均匀致密,具有较好的压电性.研究了超声传感器的制作工艺,制作出实际工作频率为459 MHz的高频超声传感器,搭建测试平台测试其电阻抗,实验值与理论值相匹配,电阻抗误差为1.8％,中心频率误差为3.9％.     

基于激光微加工Al2O3微结构Cl2传感器的制作及性能研究

以膜厚为250 μm的Al2O3膜为微结构基板、95#Al2O3瓷板为微壳结构体,设计并采用激光微加工技术制作了具有Φ0.2 mm微孔通道的微结构传感器.阐述了CuCl杂化修饰CuPc的工艺过程,并通过真空镀膜形成气敏膜.实现了主动吸气的检测模式,提高了响应时间和气敏性.通过SEM分析得到了良好的表面形貌和膜尺寸,用做电极和加热器Pt膜厚为500nm,敏感膜厚为150 nm,微壳深度为150～200μm.测试结果表明对Cl2具有较好的敏感响应,灵敏度为0.01%浓度下0.25倍,并呈现P型半导体的变化规律.研究了通气状态和加热电压对传感器响应和气敏性的影响.     

基于MEMS工艺的热膜式流量传感器芯片的研制

基于托马斯(Thomas)流量计原理,研制了热膜式流量传感器芯片。该敏感元件采用MEMS工艺,制作出了3μm厚度的带固支边的敏感膜结构,在膜上设计有一只加热电阻器和一组微型热敏电阻器。通过工艺研究,解决了膜上Pt电阻与基底的热匹配问题,并将该芯片应用于汽车进气流量传感器研制中。测试结果表明:使用该芯片流量传感器的测量准确度为1%FS,满足发动机系统使用要求。