传感器的微机械加工中各向异性腐蚀过程的计算机模拟

本文介绍传感器微机械加工中使用的各向异性腐蚀的计算机模拟。     

一种扭摆式硅微机械加速度传感器

介绍了一种基于体硅微机电系统(MEMS)工艺制作的扭摆式硅微机械加速度传感器,对制作过程的一些工艺问题进行探讨,并提出相应的解决办法,主要涉及到硅-玻璃阳极键合、结构释放等关键工艺。对测试结果进行了初步分析,分辨力可以达到1mgn,测试±1gn范围内线性度可以达到99.99%。     

微机械加工硅电容式加速度传感器

介绍了硅电容式加速度传感器的工作原理和制作过程。传感器的敏感元件为一个差分电容器 ,它是由活动质量块与两个玻璃极板通过阳极键合形成。活动质量块用标准的双极工艺和各向异性腐蚀工艺制作。该传感器的量程为 2 0 gn,线性度为 10 -4 量级     

微机械加速度传感器及应用

叙述了各种微机械加速度传感器的工作原理、特点、研究现状及发展趋势。     

阳极键合工艺进展及其在微传感器中的应用

分析了阳极键合技术的原理和当前阳极键合技术的研究进展，综述了微传感器对阳极键合的新需求，展望了阳极键合技术在传感器领域的应用前景。     

带质量块硅悬臂梁加速度传感器的特殊工艺

对带质量块的悬臂梁加速度传感器的特殊工艺:硅梁及形状控制的各向异性腐蚀,梁厚的精确控制、双面光刻、有孔硅片匀胶等技术进行了研究,为批量生产克服了工艺障碍。     

基于微加速度传感器的无线鼠标的设计

研究基于微加速度传感器的无线鼠标的设计,讨论了MEMS无线鼠标的软件、硬件设计和系统组成,给出了M atlab环境下系统的模型和算法。模拟结果说明:无线鼠标的设计是合理可行的,提出的二次积分近似算法是简捷有效的。     

多轴微加速度传感器的进展

微加速度传感器是微型惯性组合测量系统的核心器件。随着MEMS技术的不断发展,单轴微加速度传感器的技术已日趋成熟,多轴微加速度传感器的研究正成为MEMS领域的热点。基于多轴微加速度传感器典型实例的介绍,评述了近年来该领域的进展,并就其未来的发展作了展望。     

抗冲击耐高温微加速度传感器设计

设计了一种耐高温（400℃）、抗过载（20000gn）的SOI微加速度传感器的结构,介绍了传感器的制作工艺,并应用ANSYS软件对其进行了仿真,讨论了传感器的量程、抗冲击能力、灵敏度、横向灵敏度、线性度等各项指标,证明该微传感器满足了设计时所提出的要求。     

微加速度传感器硅微结构设计

:围绕加速度信息 ,探讨微机电加速度传感器的设计和分析 ,提出了微机电传感系统硅微结构设计的原则 ,并根据典型的弹性质量系统 ,建立了其过载变形的模型 ,给出了用于计算位移加速度关系系数的方法。     

基于间断性腐蚀法的铂热敏传感器的研制

针对铂湿法刻蚀工艺,提出了间断性腐蚀法,并与边腐蚀边搅拌法和静止法进行了对比,结果显示该方法腐蚀铂曲线光滑、效果好。之后,以普通硅片作为衬底材料,二氧化硅作为隔热层,采用上述微机电(MEMS)工艺加工制作了铂热敏传感器。经热敏性能测试,其电阻温度系数在20℃～80℃时为1571.2×10-6/℃;同一批次电阻阻值均匀性为0.35%;非线性度为0.57%;热时间常数为1.1μs;在0.5 h的稳定性测试中其变化幅值为0.005Ω,即精度为0.01%。该热敏传感器制作工艺简单,性能优异,可用于温度敏感、气体传感等热敏传感。     

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热电堆传感器的高温测量技术

为了拓宽MEMS热电堆传感器的温度测量范围,实现高温测量,根据MEMS热电堆传感器的原理,设计完成了A2TPMB34型MEMS热电堆传感器静态与动态标定装置,通过试验得到标定结果;同时,提供了基于MEMS热电堆传感器实现瞬态高温测试的技术方案和实现手段,并对其关键部分一红外衰减片性能进行了分析和讨论。     

改进的硅各向异性腐蚀GPU并行模拟

硅各向异性腐蚀过程复杂,采用元胞自动机模拟硅各向异性腐蚀非常耗时。为了加速腐蚀模拟过程,研究了基于图形处理器(GPU)进行硅的各向异性腐蚀模拟。针对串行算法直接并行化方法存在加速效率低等问题,提出了一个改进的并行模拟方法。该方法增加了并行部分的负载,减少了内存管理的开销,从而提高了加速性能。实验证明该方法能够获得较理想的加速比。     

基于蚀刻工艺的光纤曲率传感器的研究

针对薄结构应变测量中因应变幅值小,需有极高灵敏度的检测元件,而采用一种具有蚀刻结构的曲率传感器用于薄结构的应变测量。通过理论研究以及相应的实验证明:该传感器用于薄结构的应变测量是可行的,并具有独特的优势。     

基于MEMS技术的气体传感器

综述了目前国内外主要MEMS气体传感器的原理,包括谐振式微悬臂梁型、声表面波型、阻抗变化型、声光法、气体光谱、催化燃烧式和高场非对称波形离子迁移谱(FAIMS)检测法。对各种传感器的特点进行了比较。     

基于各向异性磁阻传感器的车辆监测系统设计

针对感应线圈式车辆检测器的不足,设计了一种基于各向异性磁阻传感器(AMR)的非接触式智能车辆监测装置,能监测车辆的到达时间、类型、方向和车速等基本信息.系统主要由采集系统和显示系统两个独立的部分组成.给出了系统的硬件设计以及程序流程图,并利用实验数据绘制曲线图,表明了设计原理和计算方法正确性.     

The effect of isopropyl alcohol concentration on the etching process of Si-substrates in KOH solutions

In this paper the process of silicon anisotropic etching in KOH solutions containing isopropyl alcohol in a wide concentration range is extensively studied. Though the alcohol does not take part in the etching process itself, it strongly affects the etching results. Both etch rates and the roughness of etched surfaces depend on the alcohol concentration in the etching solution, which is connected with the adsorption phenomena on the etched surface. The surface coverage with alcohol depends on the level of saturation of the etching solution and crystallographic orientation of an etched surface. It was observed that the best morphology of (1 1 0) surface was achieved just below saturation level with IPA whereas the (1 0 0) surfaces were improving above the saturation. A model, which explains these phenomena, was proposed. Based on this model, a simple way of selection of the composition of KOH solutions with alcohol additives, assuring optimization of etching results was suggested. The method is restricted to surface tension measurements and allows one to avoid elaborated etching experiments.