串联MEMS开关的一种等效电路模型

本文建立了串联悬臂梁MEMS开关的一个等效电路模型 ,利用该模型研究了开关的微波传输性能 ,并与有限元方法仿真的结果进行比较 ,结果表明 ,本文所建立的模型能很好地反映开关的微波特性     

一种新型MEMS电磁继电器的研究

介绍了一种MEMS电磁驱动微继电器,这种继电器体积小、易于集成.它采用双层1 mm×1 mm平面线圈和吸合式坡莫合金悬臂梁结构,层间用聚酰亚胺作绝缘材料.文中介绍了器件的工作原理,建立了磁路的仿真模型,据此计算确定了气隙宽度和悬臂梁厚度.采用表面微加工和微电铸工艺制作了器件.     

MEMS的前景

微机电系统(MEMS)在研究领域已经有很长历史了,但一直没有真正进入大规模产业化阶段.而现在将硅芯片和微机械结构结合在一起的光学元件为MEMS带来新的商业机会.MEMS热了起来,各种新起步的MEMS公司开始吸引大量的风险资金.一些在此领域已经发展了数年的公司宣称自己开始得到回报,甚至已经赢利.但业内人士认为MEMS元件仅仅是刚开始从实验室走向实用,对许多半导体公司来说,MEMS业务最终能否取得成功的关键在于他们如何充分利用在IC方面获得的设计、制造和市场经验.     

一种MEMS热微执行器的设计与制作

介绍了基于热膨胀效应的V型梁MEMS微执行器并联阵列结构,并对其进行结构设计、仿真和制作;为确定微执行器的结构参数同其位移和驱动力的关系,对V型悬臂梁进行了理论分析;为提高位移和驱动力,运用ANSYS对微执行器进行有限元分析,优化结构参数;根据模拟结果,采用SOI硅片和微细加工DRIE技术制作了这种V型梁微执行器并联阵列。     

MEMS微型燃料电池及其基于压电风扇的换气方法

介绍了基于MEMS的微型燃料电池的国内外研究动态，对其技术关键进行了阐述。在此基础上，对微型燃料电池的换气方法进行了研究。提出一种低功耗、体积小的压电风扇，对其力学模型进行了分析，并进行了风速、振幅、功耗等方面的实验研究，初步证明其应用于微型燃料电池换气的可行性。     

一种新型MEMS矢量水听器的设计

针对国内对高灵敏、小体积、造价低的矢量水听器迫切应用需求的现状,提出了一种新型的双"T"型微机电系统(MEMS)矢量水听器。该敏感单元结构可一体化加工,且加工成本低,适合大批量生产,易于阵列化。采用ANSYS仿真,得出1阶共振频率为1 840Hz,压敏电阻位置距离梁根部180μm。对此结构进行声学封装与测试,测试结果表明,该水听器在1kHz的灵敏度达到-175dB,工作频段为100Hz～4kHz,具有良好的"8"指向性。     

一种微电磁驱动的MEMS可调光衰减器

介绍了一种电磁驱动型MEMS可调光衰减器,该器件通过调节微挡光片在光路中的位置控制衰减量.以铜作为牺牲层,由电镀铁镍作为结构层的非硅表面微加工微技术被应用于挡光片的制作上,此项技术与硅的体加工技术相结合有望降低器件的加工成本.此外,还分析了该可调光衰减器的衰减机理,理论计算结果与实验数据基本吻合.实验测得样机性能为,插入损耗低于3 dB,动态范围大于40 dB,回波损耗大于40 dB.     

军用MEMS技术研究的最新进展

本文讨论了美国陆军航空兵和导弹部队司令部（AMCOM）正在开发研究的微机电系统（MEMS）技术的最新进展。近年来，工业用低成本、低功率微型器件（从简单的温度计、压力传感器到内胎加速度计）目前技术的成熟水平已为开发研究军民两用MEMS器件奠定了坚实基础。AMCOM早期从事的MEMS技术开发着重于惯性MEMS传感器，但最近启动了一项新的陆军（联合）科学和技术目标（STO）研究项目，目的是研究开发具有中等角频率传感器分辨率且低成本的惯性组件，用于测量导弹姿态的偏航角和旋转滚动速率。这项举措极大地影响了美国国防先进研究计划署（DARPA）和其他政府部门，使其致力于研究开发坚固耐用的实验性惯性MEMS器件。在过去的2年中，AMCOM的MEMS研究范围不断地扩大，包括了用于导弹正常状况监测的环境MEMS传感器、射频MEMS器件、用于光束方向控制的光学MEMS器件以及用于光电子器件微型化的微光学“光具座”等多个项目。此外，MEMS封装和集成也成为人们关注的焦点。本文有选择地描述了这些领域中正在进行的研究项目，并给出某些军用MEMS传感器的技术要求。     

MEMS技术的发展与应用

主要介绍了MEMS技术的背景、分类、应用、发展趋势。     

抑制浪涌电流用硅单晶热敏电阻器

为解决氧化物型抑制浪涌用热敏电阻电阻率高、温度系数小的矛盾,采用N型或者P型硅单晶扩散掺金,研制成一种新型的抑制浪涌电流用硅单晶热敏电阻器。该电阻器温度灵敏度高(a=6.0%1)、残留电阻小(小于1伲⒑纳⑾凳?5mW、时间常数为50s。与抑制浪涌电流用的氧化物NTCR相比,其制造工艺简单、成本低、一致性好,且易实现片式化和集成化。讨论了这种元件的热敏机理。     

用三点弯方法研究微氮硅单晶机械强度

通过三点弯方法研究普通和微氮硅单晶在室温下的机械强度,以及它们的高温抗弯强度．实验发现,由于氮的掺入,硅片室温下的机械强度有明显的改善,同时证实了高温下氮对位错的钉扎作用;研究还指出,硅片表面状态和晶向对室温时机械强度也存在影响．对室温下氮杂质增强机械强度的可能机理进行了探讨     

用三点弯方法研究微氮硅单晶机械强度

通过三点弯方法研究普通和微氮硅单晶在室温下的机械强度 ,以及它们的高温抗弯强度 .实验发现 ,由于氮的掺入 ,硅片室温下的机械强度有明显的改善 ,同时证实了高温下氮对位错的钉扎作用 ;研究还指出 ,硅片表面状态和晶向对室温时机械强度也存在影响 .对室温下氮杂质增强机械强度的可能机理进行了探讨     

中子辐照的单晶硅参数研究

在不同温度和红外光照下，测量了经中子辐照的单晶硅表面光电压，确定了其深能级的位置和少子扩散长度；由双能级复合理论，推导了中子辐照单晶硅的深能级复合中心和寿命的计算公式；计算了热中子辐照和高能中子辐照单晶硅后的深能级密度、费米能级和其他有关重要参数。     

MIS型单晶硅液晶光阀

详细介绍了一种新颖、快速响应的金属－绝缘层－半导体构成的MIS型单晶硅液晶光阀的结构、工作机理、制作工艺和性能参数测试。液晶采用45°扭曲向列型混合场效应工作模式。所得到的光阀的极限分辨率为40lp／mm，口径40mm，最大对比度＞100：1，在930nm（△λ＝40nm）写入光灵敏度为20μW／cm2，响应时间为15ms。报道了该光阀在大屏幕投影显示中的应用。     

大直径CZ硅单晶的控氧技术

描述了拉晶条件和磁拉法对大直径ＣＺ硅单晶中氧的控制作用，并讨论了近期发展的ＣＣＺ法和ＬＦＣＺ法中与控氧相关的问题。     

基于单晶硅梁的静电RF MEMS开关

RFMEMS开关是低功耗、低损耗高频通讯电路和系统的关键部件,静电驱动RFMEMS开关因具有零直流功耗、开关时间短、结构简单、易集成的优点而成为研究热点,但是驱动电压高、薄膜应力变形严重、寿命短等问题制约了其发展,提出了一种基于单晶硅梁的推拉式静电RFMEMS开关结构,能够解决静电RFMEMS现有的缺陷。     

多晶硅、单晶硅同步外延研究

介绍了多晶硅、单晶硅的同步外延.采用两步外延工艺,研究了硅烷流量、外延时间以及外延温度对外延质量参数α的影响.硅烷流量大、初始诱生时间短,则单晶硅条宽,多晶硅横向蔓延弱,但外延层质量可能较差.较优的条件是:硅烷诱生生长流量为13.1～17.5sccm,正常生长流量为7.0～7.88sccm,初始诱生时间为30～50s.温度影响较复杂,当温度低于980℃时,单晶硅条宽随温度增加而增加,在980℃附近达到最大,随后随温度增加单晶条宽降低.     

多晶硅、单晶硅同步外延研究

介绍了多晶硅、单晶硅的同步外延.采用两步外延工艺,研究了硅烷流量、外延时间以及外延温度对外延质量参数α的影响.硅烷流量大、初始诱生时间短,则单晶硅条宽,多晶硅横向蔓延弱,但外延层质量可能较差.较优的条件是:硅烷诱生生长流量为13.1～17.5sccm,正常生长流量为7.0～7.88sccm,初始诱生时间为30～50s.温度影响较复杂,当温度低于980℃时,单晶硅条宽随温度增加而增加,在980℃附近达到最大,随后随温度增加单晶条宽降低     

液晶染料填充一维光子晶体局域模的电场调控及其光激发特性研究

基于液晶的电场调控特性及激光染料作为增益介质的增益模型,通过传输矩阵法理论研究了液晶染料填充一维光子晶体局域模的电场调控及其光激发特性。数值结果表明:随着垂直入射光和电场方向的夹角θ的增大,局域模波长向短波方向移动;当角度θ在(0°,90°)范围内变化时,局域模波长最大调控量达56.7nm;激光染料泵浦后不改变局域模的位置,但局域模的透射率变大了;随着增益系数的增大,局域模透射率先增大后减小,不同局域模对应不同的泵浦阈值,并且随着夹角θ的增大局域模对应的泵浦阈值将减小。