微电子学与固体电子学学科简介

黑龙江大学微电子学与固体电子学学科,是在1972年成立的半导体器件专业的基础上发展起来的,1986年国务院学位办授予该学科硕士学位授予权.同年,经省人事厅批准为省级重点学科,2003年国务院学位委员会授予该学科博士学位授予权.2009年依托该学科获得了电子科学与技术一级学科博士后流动站.该学科目前具有一支结构合理的梯队,在19名教师中,博士研究生导师3名,硕士研究生导师8名;教授4名、副教授7名,具有博士学位的教师9人,在读博士5名.该学科主要研究领域是传感器微电子机械加工系统(MEMS)、纳米材料与纳米元器件、传感器应用电路与系统以及半导体器件与集成电路等方面.1975年研制的2DCM型硅磁敏二极管和3BCM型锗磁敏三极管获1978年全国科学大会奖;研制的硅磁敏差分电路获1983年国家发明三等奖;1987年完成的硅各向异性腐蚀技术与设备项目获1990年黑龙江省科技进步三等奖;完成的列车偏载探测项目获1998年铁道部科技进步三等奖;已完成国家“863”、国家自然科学基金、黑龙江省计划项目和自然科学基金项目等16项,出版学术著作8部;在国内外学术刊物上发表学术论文268篇;申请国家发明专利6项,其中已经获得专利权2项;其中1项申请的国际专利:纳米结构开关忆阻器现已被美国专利局受理.近两年该学科承担国家自然科学基金项目1项、国家“863”计划项目2项、省部级计划项目和厅局级项目多项;两年内发表被SCI、EI检索和国家一级学报学术论文26篇,其中以第一作者发表23篇.     

纳米硅/单晶硅异质结MAGFET制作及特性

A MAGFET using an nc-Si/c-Si heterojunction as source and drain was fabricated by CMOS technology, using two ohm-contact electrodes as Hall outputs on double sides of the channel situated 0.7L from the source. The experimental results show that when VDS = -7.0 V, the magnetic sensitivity of the single nc-Si/c-Si heterojunction magnetic metal oxide semiconductor field effect transistor （MAGFET） with an L ： W ratio of 2 ： 1 is 21.26 mV/T, and that with an L ： W ratio of 4 ： 1 is 13.88 mV/T. When the outputs of double nc-Si/c-Si heterojunction MAGFETs with an L ： W ratio of 4 ： 1 are in series, their magnetic sensitivity is 22.74 mV/T, which is an improvement of about 64% compared with that of a single nc-Si/c-Si heterojunction MAGFET.     

温度补偿晶体管的结构设计

本文给出了条状非对称基区温度补偿晶体管的纵向参数、版图设计、确定基区电阻比的关系式以及这种结构的温度补偿晶体管基区电阻计算公式.实验结果表明,本文给出的条状结构非对称基区温度补偿晶体管基区电阻比的函数关系式所确定的η有最佳的温度补偿效果.     

PTCR油井注入液体流速检测系统

介绍了由井下PTCR热散式流速传感器和井口单片机数据采集系统组成的油井注入液体流速检测系统。解决了井下高粘度、低流速流体测量的问题。     

智能流速传感器与PC机远程接口通讯的设计

本文阐述一种新型的以ＡＴ８９Ｃ２０５１单片机为核心的智能化测井流速传感器设计,该传感器采用ＴＬＣ２５４３１２位串行Ａ／Ｄ转换器、ＭＡＸ４８５Ｅ半双工收发器构成数据采集／远程传感模块,有与ＰＣ机远距离传输的功能。实验结果表明,该设计方案具有模块功耗低、体积小、采样精度高、可靠性好、接口简便的特点。     

纳米多晶硅薄膜压力传感器制作及特性

给出一种纳米多品硅薄膜压力传感器,采用LPCVD法在衬底温度620℃时制备纳米多晶硅薄膜,基于MEMS技术在方形硅膜不同位置制作由4个薄膜厚度为63.0nm的掺硼纳米多晶硅薄膜电阻构成惠斯通电桥结构,实现对外加压力的检测.实验结果表明.当硅膜厚度75μm时,纳米多晶硅薄膜压力传感器在恒压源5.0V供电时,满量程(160kPa)输出为24.235mV,灵敏度为0.151mV/kPa,精度为0.59%F.S,零点温度系数和灵敏度温度系数分别为-0.124%/℃和-0.108%/℃.     

井下液体流速检测仪的研制

介绍了一种井下低流速液体流速检测仪的研制 ,阐述了利用 2DCM硅磁敏二极管和波纹管制造井下液体低流速传感器的设计原理与结构 ,提出了用XTR10 4补偿电路和智能化检测系统的方案 ,实验结果表明 ,该项技术方案是可行的     

自旋阀多层膜巨磁电阻的研制

阐述了多层膜巨磁电阻自旋阀的设计原理和采用金属掩膜版磁控溅射的方法研制多层膜巨磁电阻自旋阀的工艺.制造的多层膜巨磁电阻采用[Co/Cu/Co]三重结构.同时分析了制备的Cu、Co纳米膜的形貌以及利用自旋阀GMR传感器测试得到的实验校准数据并绘制出输出-输入曲线.实验结果表明,制造的巨磁电阻提高了低场下的磁灵敏度,可以用来检测不同方位地磁场的大小,用该方法制造巨磁电阻的迟滞为0.01%F.S.文中介绍的多层膜巨磁电阻制造方法具有工艺简单、可与IC工艺相兼容的优点,有推广应用前景.     

硅在KOH 溶液和EPW 中 各向异性腐蚀的异同

本文在文献(1~5)的基础上,进一步应用碰撞理论研究了硅在KOH溶液和EPW中各向异性腐蚀的机理,并给出了硅在这两种腐蚀液中各向异性腐蚀速率的实验结果.     

采用MEMS技术制造硅磁敏三极管

阐述了采用MEMS技术与反外延技术相结合在硅片表面制造具有矩形板状立体结构的硅磁敏三极管的设计原理、结构和工艺。结果表明 ,设计的硅磁敏三极管制造技术不但能与IC工艺相兼容 ,而且便于集成化 ,将有广泛的应用领域。