电热激励微悬臂梁谐振器输出电压影响因素研究

制作了电热激励硅 /二氧化硅双层微悬臂梁谐振器。对影响谐振器输出电压的因素研究结果表明 :减小梁宽度、硅层厚度、环境气压和温度 ,可增大微悬臂梁谐振器输出电压 ;输出电压随激励功率增加而增大 ;谐振器输出电压与谐振器根部压敏电桥电源电压成正比。最后论述了提高谐振器输出电压的可行途径     

电热激励微谐振器及谐振式传感器

硅微谐振式传感器具有灵敏度和分辨率高、准数字信号输出、抗干扰能力强的优点,在精确测量领域具有独特的优势。其中,电热激励/压敏电阻拾振的微谐振器与工业IC技术兼容,可将敏感元件与信号调理电路集成在一块芯片上构成功能强大的智能传感器。着重论述了电热激励/压敏电阻拾振的硅微谐振器的几种典型结构及其制造技术,并在此基础上阐述了以该谐振器为敏感元件开发的质量流量、气体、压力、温度和接近传感器等多种谐振式传感器。     

光激励微硅梁谐振机理研究

用实验的方法研究了微硅梁在光激励下产生谐振的机理 ,解释了微硅梁在光激励下的谐振是由于光 热 机能量转化的结果     

热激励硅梁谐振器研究

作者利用微电子机械加工技术成功研制出用于高精度压力传感器的硅梁谐振器。采用热激励方式,测定了谐振梁的开环振动幅频特性:室温真空中谐振峰-3dB带宽1.2Hz,Q值大于33000。从理论和实验两方面讨论了低热激励功率条件下激励功率与谐振频率的线性关系,二者符合较好。     

弓型悬臂梁微静电谐振器力学建模

根据梁的小变形理论 ,对双侧支承微静电谐振器的弓型悬臂梁进行了理论建模和受力分析研究。推导出其受力和变形计算公式 ,研究表明 ,此种谐振器是五次超静定问题 ;在支承长度和工况相同的情况下 ,它比直脚型悬臂梁谐和蟹脚型悬臂梁的谐振幅度大 ;谐振频率和刚度系数随着纵向支撑长度L、横向短梁长度l3的增加而减小 ,随着梁宽b的增加而增加。     

弓型悬臂梁微静电谐振器力学建模

根据梁的小变形理论,对双侧支承微静电谐振器的弓型悬臂梁进行了理论建模和受力分析研究.推导出其受力和变形计算公式,研究表明,此种谐振器是五次超静定问题;在支承长度和工况相同的情况下,它比直脚型悬臂梁谐和蟹脚型悬臂梁的谐振幅度大;谐振频率和刚度系数随着纵向支撑长度L、横向短梁长度l3的增加而减小,随着梁宽b的增加而增加.     

弓型悬臂梁微静电谐振器力学建模

根据梁的小变形理论，对双侧支承微静电谐振器的弓型悬臂梁进行了理论建模和受力分析研究。推导出其受力和变形计算公式，研究表明，此种谐振器是五次超静定问题；在支承长度和工况相同的情况下，它比直脚型悬臂梁谐和蟹脚型悬臂梁的谐振幅度大；谐振频率和刚度系数随着纵向支撑长度L、横向短梁长度l3的增加而减小，随着梁宽b的增加而增加。     

高品质因数压电驱动氮化铝基悬臂梁微谐振器

针对当前压电驱动悬臂梁谐振器存在加工工艺复杂、成本较高的问题,该文提出了一种基于氮化铝支撑层的新型压电驱动悬臂梁层叠结构,它不仅能有效降低加工难度,还能在实现器件小型化的同时保持较高的品质因数。该文通过理论分析研究了固定频率下谐振器品质因数与器件尺寸设计的关系,并对比了不同支撑层材料对谐振器品质因数的影响。通过实验研究了电极尺寸设计对谐振器在真空中性能的影响,从而确定了工作在面外弯曲振动模式的压电驱动氮化铝基悬臂梁谐振器的最优设计。测试结果表明,在电极宽度占比为1,长度占比为2/3时,该谐振器表现出最好的性能,其品质因数为7 786,谐振频率为63.44 kHz,运动阻抗为66.70 kΩ。     

计算多层介质中微带环谐振器谐振频率的频域方法

本文介绍计算多层介质微带环谐振器谐振频率的一种频域方法。它是基于电磁场理论中“反应原理”,由求解不同区域中满足边界条件的波动方程出发,通过傅立叶－汉克尔变换得到频域中的一个广义积分方程。根据该方程的数值结果,可获得各种模式下的谐振频率随第二层介质层厚度及介电常数的变化曲线。与变分法比较,一致性很好。这种微带环谐振器在微波热疗中有着广阔的应用前景,本文结果将对临床应用起到一定的指导意义。     

基于材料微扰的多模谐振器谐振特性研究

提出了利用介质材料进行微扰实现多模谐振的微带谐振器设计方案。首先分析了材料微扰多模谐振器的谐振机理,然后在谐振器两端介质材料不变情况下,通过改变谐振器中间部分的介质材料,分别设计了两端开路和两端短路的半波长微带多模谐振器。仿真结果表明,上述不同设计得到的微带谐振器均可实现简并模分裂,具有多模谐振的特点。     

Residual Strain and Electronic Characteristics of Si-doped GaN

The residual strain and the damage induced by Si implantation in GaN samples have been studied, as well as the electronic characteristics. These as-grown samples are implanted with different doses of Si（1 × 10^14 cm^-2, 1×10^15 cm^-2 or ] × 10^16 cm^-2, ]00 keV） and following annealed by rapid thermal anneal（RTA） at 1 000℃ or 1 100℃ for 60 s. High resolution X-ray diffractometer（HRXRD） measurement reveals that the damage peak induced by the implantation appears and increases with the rise of the impurity dose, expanding the crystal lattice. The absolute value of biaxial strain decreases with the increase of the annealing temperature for the same sample. RT-Hall test reveals that the sample annealed at 1 100℃ acquires higher mobility and higher carrier density than that annealed at 1 000 ℃, which reflects that the residual strain（or residual stress） is the main scattering factor. And the sample C3（1 × 10^16 cm^-2 and annealed at 1100 ℃） acquires the best electronic characteristic with the carrier density of 3.25 × 10^19 cm^-3 and the carrier mobility of 31 cm2/（V·S）.     

微桥法镍膜的弹性模量和残余应力测量

利用MEMS技术制作了不同尺寸的镍(Ni)膜微桥结构样品。采用纳米压痕仪XP系统测量了微桥载荷与位移的关系,并结合微桥力学理论模型得到了两种不同尺寸的Ni膜的弹性模量和残余应力。结果表明,两种不同尺寸的Ni膜的弹性模量结果一致,为190 GPa左右,但是残余应力变化较大。与采用纳米压痕仪直接测得的带有硅(Si)基底的Ni膜弹性模量186.8 7.5 GPa相比较,两者符合较好。     

剩余应变对半导体量子点边带能影响的数值分析

 从弹性力学的理论出发,导出了应变对量子点各边带能级影响改变量的表达式,以有限元法计算了量子点的应变;结合应变能改变量表达式给出了应变作用下各边带能改变量的变化曲线,指出应变使量子点导带级平行移动,且移动的数值只与材料的性质有关;应变作用下重空穴带和轻空穴带发生分裂,分裂的大小与材料的性质和量子点的形状都有关.     

一种改进的旋转式微机械结构

给出了一种改进的旋转式微机械薄膜残余应变测试结构．与已有的普通微旋转结构相比,改进的微旋转结构执行梁的宽度都保持一致．改进的微旋转结构在旋转变形之后,整个执行梁都会发生弯曲变形,所以在变形之后结构的残余应力非常小且分布均匀,没有普通微旋转结构的高应力集中,因此测量精度高于传统微旋转结构,更适合于高残余应变薄膜的测试．文中详细推导了改进微旋转结构的力学模型,并用有限元软件进行了模拟分析,同时详细地给出了改进的微旋转结构与传统微旋转结构的性能对比,最后用实验对改进微旋转结构的理论模型进行了验证．     

微桥结构镍膜的弹性模量和残余应力研究

采用MEMS(MicroelectromechanicalSystems)技术研制了宽度在微米尺度的镍(Ni)膜微桥结构试样。采用纳米压痕仪(Nanoindenter)XP系统的楔形压头测量了微桥载荷与位移的关系,并结合微桥力学理论模型得到了Ni膜的弹性模量及残余应力,分别为190GPa和87MPa。与采用纳米压痕仪直接测得的带有硅(Si)基底的Ni膜弹性模量(186.8±7.5)GPa相符合。     

DRIE工艺误差对MEMS梳齿谐振器频率的影响

针对深反应离子刻蚀(DRIE)工艺加工高深宽比梳齿电容存在侧壁倾斜角的情况,分析了该倾斜角对梳齿谐振器频率的影响。为了使设计的梳齿谐振器频率符合应用要求,推导出了梳齿谐振器在正负侧壁倾斜角θ下的谐振频率计算公式。利用ANSYS Workbench11.0平台,分别对侧壁倾斜角为0°,0.2°,0.35°和0.5°的情形进行了有限元建模与模态仿真。仿真结果表明:随着正倾斜角的增大,谐振频率减小;负倾斜角增大时,谐振频率增大,且一阶模态振形的平稳程度越差。比较数值仿真结果与考虑了正负倾斜角误差的梳齿谐振器谐振频率计算公式计算结果对比,吻合较好。     

硅微传感器的热挠曲及谐振频率的计算

分析了硅微机械谐振式传感器在热激励下的挠曲及谐振频率变化 ,建立了相应的数学模型 ,并对热挠曲灵敏度进行了优化设计。同时通过算例和测试数据的对比 ,验证了谐振频率计算模型的正确性。     

单晶薄膜体声波谐振器频率温度特性研究

采用离子注入剥离法转移制备了43°Y 切铌酸锂(LiNbO3,LN)单晶压电薄膜材料,以SiO2/Mo作为声反射结构制备了固态声反射型薄膜体声波器件。谐振器工作频率约为3 GHz,LN薄膜等效机电耦合系数达到14.15%。对谐振器的频率温度特性进行了表征,结果表明,尽管LN单晶的频率温度系数为(-70~-90)×10-6/℃,但由于声反射结构中包含有正温度系数的SiO2层,谐振器的频率温度系数降至-18×10-6/℃,这表明固态声反射结构能够有效抑制单晶LN薄膜的温漂,获得低频率温度系数的谐振器器件。     

缓冲层和外部电阻抗对薄膜体声波谐振器频率特性的影响

通过在AlN薄膜体声波谐振器上引入压电缓冲层和外部电阻抗来调节谐振器的频率特性,在考虑了缓冲层和外部电阻抗后,得到薄膜谐振器的输入电阻抗公式,并用来描述器件的机电行为。通过计算阻抗-频率谱评估了薄膜谐振器的频率特性和有效机电耦合系数k2eff,研究了缓冲层和外部电阻抗包括电阻、电感、电容对薄膜谐振器的阻抗-频率谱的影响。计算结果表明,外部电阻抗的引入可根本上改变薄膜谐振器的共振频率,且对k2eff有重要的影响。     

均方误差短时反馈算法的残余频偏纠正及阈值选取的研究

介绍了一种在全数字接收机中基于最小均方误差的残余频偏矫正算法,目的是改善由于残余频偏累积引起的误码率的加剧,以及通过利用最小均方误差判定准则确定判决门限值的大小.此种算法通过均方误差准则探测分析有无残余频偏,再利用短时反馈算法进行残余频偏的矫正.重点介绍了残余频偏矫正的算法和判决门限值的选取.矫正后误码率明显下降,码元质量得到有效改善.