单片集成三轴微机械陀螺技术初步研究

设计了一种单片集成三轴微机械陀螺,制造了一批样机,进行了初步的驱动特性的实验研究,研制结果表明,陀螺性能符合设计要求.     

基于太赫兹超材料吸波结构的研究进展

以太赫兹技术和基本的电磁理论为基础,主要从带宽、吸收率、灵敏度、频带、材料、重要使用领域等方面介绍了太赫兹超材料吸波结构近些年的一些主要研究成果。     

微机电系统的研究与分析

详细介绍了微机械电子系统的内涵.内容包括微型传感器、微型执行器等研究领域.还介绍了微机械电子系统加工工艺,阐明了其涉及的科学技术问题,对信息MEMS用途及发展趋势做了较详尽的讨论.     

硅微机械结构的微电流型电化学气体传感器

探索研究了用于构制以硅为基体材料、具有特定三维微结构的微电流型电化学气体传感器的微加工工艺，提出了双面光刻、高硼掺杂腐蚀止停、化学各向异性刻蚀和硅表面多层膜剥离成形等既实用而又相容的硅微机械加工关键技术。如此构制的微电流型电化学气体传感器，在器件结构、检测灵敏度、电流响应的稳定重现性等方面，与用传统工艺制成的常规电流型气体传感器相比，具有独特的优点。     

周期慢波结构高频特性的仿真研究

由于理论方法数值计算量大以及与实际复杂结构差别大,同时实验测试方法误差大、且高次模难激励。针对这些算法的缺点,采用理论和数值模拟结合方法从而克服上述方法不足,仿真研究了圆柱载膜波导慢波结构的色散特性,其结果和理论计算结果模拟比较,二者吻合。研究表明圆柱载膜波导慢波结构的谐振频率(同一模式下)与载膜半径成正比、与周期成反比;同时表明上述方法计算简单,省去了繁琐的求解方程过程。最后给出各个模式电场分布,对研究分析束波互作用提供依据。     

一种基于静电排斥力的纵向微驱动器研究

为了消除静电塌陷对静电吸引力微驱动器冲程的限制,设计了一种基于静电排斥力的纵向微驱动器实现结构,其可动电极和固定电极在工作过程中互相远离,可以从根本上解决静电塌陷问题,且冲程不受牺牲层厚度的限制;借助Maxwell2D软件,采用数值仿真方法,研究了微驱动器结构参数对静电排斥力大小的影响.数值仿真结果表明,梳齿电极水平间距,固定/可动梳齿电极宽度和两者的比值都是影响静电排斥力大小的关键因素.     

基于二硫化碳的超材料太赫兹透射特性调控

目前,光控太赫兹波超材料主要是利用激光改变半导体材料的载流子浓度来实现的。半导体材料的复合寿命一般为纳秒量级,因此调控时间受到了限制。与半导体材料相比,二硫化碳(CS_2)的光响应速度很快,只有1. 68 ps,并且也具有较大的光学非线性。以亚波长周期金属块阵列结构为基础,提出了利用CS_2来实现超材料太赫兹透射调控的方案。具体利用时域有限差分法(FDTD)研究了该结构的太赫兹波透射调控。     

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%。     

太赫兹波的特点及其在国家安全等方面的应用

太赫兹（THz）波在电磁波谱上位于微波和红外线之间，是人类目前尚未完全开发的波谱“空隙”区。近十几年，伴随着一系列的新技术、新材料的发展和应用，尤其是超快激光技术的发展，极大地促进了对太赫兹辐射的机理、检测、成像和应用技术的研发，使其迅速成为一门新的极具活力的前沿领域。由国内外的研发成果表明，太赫兹技术在物理、化学、材料、生物、医学、信息、通信、国家安全等领域，具有重大的科学价值和广阔的应用前景。本文介绍太赫兹波的特点及其在国家安全等方面的应用，并展望其发展前景。     

MEMS结构中碳纳米管的电泳沉积及其场发射特性研究

利用电泳沉积的方法在MEMS结构特定位置上组装碳纳米管薄膜,以此作为发射体研制基于碳纳米管场发射的传感器,并对其场发射进行了测试和分析.电镜观测与场发射实验结果表明,利用电泳沉积方法可以只在MEMS结构的特定位置沉积碳纳米管薄膜,对于4μm的发射间隙、该薄膜的场发射开启电压约为3.6V～4V,发射电压20V时的发射电流可至28μA.这种“post-MEMS“的碳纳米管薄膜组装方法具有工艺简单的特点,同时避免了碳纳米管生长对MEMS工艺环境以及器件的污染、破坏,实现了纳米材料组装与MEMS工艺的兼容.     

微型MEMS皮拉尼计研究

介绍了一种用于检测真空密封腔体内真空度的器件——微型MEMS皮拉尼计。皮拉尼计是利用真空腔体内微小间隙间的热传导来检测真空度的[1]。本文设计了一种微型MEMS横向皮拉尼计,结构非常简单,并利用浓硼扩散和键合技术实现了该横向MEMS皮拉尼计,制造工艺仅需3张光刻版。其试验结果显示该皮拉尼计在10Pa～300Pa范围内热阻系数与真空度呈很好的线性关系。     

基于SOI-MEMS工艺的谐振式压力传感器研究

提出了一种电磁激励、差分检测的谐振式MEMS压力传感器,该器件采用低电阻率的SOI器件层单晶硅制作“H”型谐振梁,并作为激励和检测电极。根据对传感器数学模型的分析,利用有限元分析方法优化了传感器结构设计。采用等离子深刻蚀制作传感器结构,并用湿法腐蚀SOI二氧化硅层的方法释放。利用硅-玻璃阳极键合技术,实现了传感器的圆片级真空封装。采用开环扫描检测和闭环自激振荡方式,测定压力传感器的特性。实验结果表明：传感器一致性良好,在500~1100hPa的检测范围内,差分检测灵敏度为14.96Hz/hPa,线性相关系数为0.999996。     

MEMS悬浮结构深反应离子刻蚀保护方法对比研究

分别对基于硅玻键合与硅硅键合的MEMS加工工艺中悬浮结构深反应离子刻蚀保护方法进行对比研究,获得最佳结构刻蚀保护方法。基于硅玻键合工艺的最佳刻蚀保护方法：在结构层背面溅射金属作为保护层;基于硅硅键合工艺的最佳刻蚀保护方法：将结构刻通区域衬底硅暴露及结构层背面制作图形化的SiO2保护层相结合的方式保护。结构保护后,经长时间过刻蚀,结构依然完整无损。     

一种高冲击MEMS加速度传感器的仿真与优化

基于高冲击MEMS加速度传感器的冲击灵敏度、频率响应与敏感芯片的结构尺寸存在相互制约关系,提出在满足传感器结构强度和固有频率条件下,提高传感器冲击灵敏度的理论分析、仿真模拟与实验验证的方法;运用ANSYS软件对敏感芯片的弹性膜片厚度与中心岛厚度进行多次设计与仿真,通过多组仿真数据对传感器的结构尺寸进行优化;高冲击实验验证表明,优化的传感器结构尺寸、性能指标能够满足设计要求,冲击灵敏度较高.     

Experiences in the pricing of trivariate contingent claims with finite difference methods on a massively parallel computer

Finite difference schemes have proved to be very flexible numerical methods for the pricing of contingent claims with one and two underlying state variables. This flexibility and the steady stream of new complex financial instruments imply that finite difference schemes for the valuation of contingent claims with three underlying state variables can supposedly be very useful. In this paper, two such schemes are developed and tested. For practical purposes, numerical valuation of contingent claims with three underlying state variables by means of finite difference methods is probably too laborious computationally to be performed on a single processor computer. Many calculations can, however, be performed in parallel. Therefore, the methods are well suited to be executed on a massively parallel computer, like the Connection Machine CM-200, which is used in this paper. The accuracy of the schemes proposed in this paper suggests that valuation of multivariate contingent claims with the help of finite difference methods on a massively parallel computer can be a useful approach for academics as well as practitioners.     

The effect of inner products for discrete vector fields on the accuracy of mimetic finite difference methods

The support operators method of discretizing partial differential equations produces discrete analogs of continuum initial boundary value problems that exactly satisfy discrete conservation laws analogous to those satisfied by the continuum system. Thus, the stability of the method is assured, but currently there is no theory that predicts the accuracy of the method on nonuniform grids. In this paper, we numerically investigate how the accuracy, particularly the accuracy of the fluxes, depends on the definition of the inner product for discrete vector fields. We introduce two different discrete inner products, the standard inner product that we have used previously and a new more accurate inner product. The definitions of these inner products are based on interpolation of the fluxes of vector fields. The derivation of the new inner product is closely related to the use of the Piola transform in mixed finite elements. Computing the formulas for the new accurate inner product requires a nontrivial use of computer algebra. From the results of our numerical experiments, we can conclude that using more accurate inner product produces a method with the same order of convergence as the standard inner product, but the constant in error estimate is about three times less. However, the method based on the standard inner product is easier to compute with and less sensitive to grid irregularities, so we recommend its use for rough grids.     

RF MEMS电容式开关结构层释放技术

研究了RF MEMS开关的制造工艺流程和聚酰亚胺牺牲层的去除工艺.在开关的设计和加工中采用在信号线两侧的地线上生长一层绝缘介质层,直流偏置线生成在绝缘介质层之上,与桥的锚点相连接,实现了交直流隔离.讨论了干法刻蚀和湿法刻蚀牺牲层技术.干法刻蚀容易造成绝缘介质层的刻蚀和损伤.采用湿法刻蚀结合临界点干燥技术,可以获得理想的微梁结构.通过测试,开关样品的下拉电压为34 V～40 V,下拉距离为(1.7±0.2)μm,满足设计要求.     

浅谈EDA软件在数电教学中的应用

《数字电子技术》是一门很重要的专业基础课,将EDA软件应用到数字电路的教学与实验中,对于数字电路的理论教学、实验教学、课程设计等环节都有显著的帮助,利于学生们更好的掌握这门课程,取得了很好的教学和实验效果。     

埋入被测结构体内涂覆光纤传感元的应变传递特性研究

埋入被测体内部的光纤传感元的应变是靠结构基体到裸光纤的层间应力传递作用产生的,各层材料间的应力传递特性直接影响传感元对基体真实应变的反映程度。在对埋入基体光纤进行力学分析的基础上,首次推导得出了裸光纤、涂覆层和基体各层材料内层间剪应力的径向分布函数。通过有限元仿真进一步给出了裸光纤内应变的轴向和径向分布规律,并对表征应变传递效应的埋入光纤端部应变不完全传递区的尺寸影响参数进行了研究。据此提出了保证精确测量的相应措施,为由传感测量结果正确评价基体应变提供了有力依据。     

微机械陀螺冲击特性及可靠性研究

为了深入掌握微机械陀螺的冲击响应特性,本文进行了详细的理论推导和MATLAB仿真分析,并进行了测试验证。冲击试验结果表明,理论分析和试验结果基本一致,考虑最坏情况可知,当脉宽对应的冲击频率与陀螺固有频率越接近,并且陀螺品质因子和冲击加速度幅值越大时,则冲击带来的影响就越大,梁越容易发生断裂失效。因此要使MEMS陀螺具有较强的抗冲击能力,必须综合优化设计陀螺的真空度和固有频率。