工艺特性对二维微加速度传感器性能的影响

工艺特性在很大程度上决定了MEMS器件最终的功能特性.本文针对自主设计的二维微加速度传感器,在概念设计阶段定量分析了工艺特性对传感器性能的影响,主要包括质量偏心、梁加工误差、结构对称性、非平行效应等.结果表明:质量偏心会引起角位移变化,但对主轴刚度无影响,传感器不会有输出;在现有工艺条件下,可忽略梁厚误差的影响,但需严格控制梁宽误差;各种不对称方案对传感器主轴刚度和横向灵敏度的影响程度不同,不对称方案对横向灵敏度的影响随着不对称性的加剧而增大;非平行效应使得在相同外载荷作用下敏感轴向位移减小,但静态灵敏度却有所增加.     

一种新型真空微电子压力传感器的研制

采用各向异性腐蚀与各向同性腐蚀相结合的技术和特殊的硅-硅键合技术,成功地研制出了一种新型真空微电子压力传感器。测试分析结果表明,该传感器反向击穿电压达到100V;在加3V正向电压时,其单个锥尖发射电流为0.2nA;在25-100g的压力范围内与输出电压呈线性关系,灵敏度为0.1μA/g。     

用于声光移频的声表面波谐振器

针对一种喇曼型声表面波声光器件的设计需求,设计制作出一种能够满足喇曼-奈斯衍射要求的、低损耗、高Q值声表面波谐振器。利用耦合模(COM)理论仿真谐振器的性能,建立谐振器的COM模型,求解COM方程,提取出COM参数。利用COM软件仿真设计谐振器的结构参数,设计的谐振器中心频率为78.028MHz,Q值为10 428,插入损耗为-6.153dB。利用微加工技术加工制作出声表面波谐振器,用矢量网络分析仪对其性能进行测试,得到谐振器实际中心频率为78.34MHz,插入损耗为-11.273dB,Q值为6 465.7,该谐振器能够满足喇曼型声表面波声光器件的应用需求。     

基于Linux的嵌入式生化分析仪信号采集系统驱动程序设计

为了满足生化分析仪小型化、智能化的发展要求,同时以适应现代数据采集系统朝着快速、高精度,以及多参数等发展趋势,本文提出了一种嵌入式生化分析仪的信号采集系统驱动设计方案。该方案在分析了仪器信号采集系统工作原理的基础上,根据所用芯片特点,结合嵌入式电路I/O端口设计,采用最新的Linux-2.6内核技术,设计了信号采集系统在Linux下的驱动程序模块,实现了数据的采集工作以及对前端CCD积分时间的软件控制。经测试,该方法采集数据达到了很高的实时性和稳定性,同时由于驱动程序中以参数形式实现了仪器前端CCD积分时间的灵活控制,提高了整个嵌入式生化分析仪的测量精度。     

真空微电子加速度传感器结构的有限元分析

论述了真空微电子加速度传感器的结构及工作原理 ,应用有限元方法对加速度传感器进行了静力学和动力学分析 ,拟合出悬臂梁的长宽厚与质量块最大位移量的关系曲线和谐振频率的关系曲线以及质量块受迫振动的谐响应曲线。这些分析为此类加速度传感器的设计提供了理论依据     

硅微机械与光纤组合式列阵传感器的研制工艺

系统地介绍了一和中新颖的硅微机械与光纤组合式列阵传感器的特殊制造工艺。在工艺实验的基础上对硅微悬臂梁列阵形成的光刻技术，各向异性腐蚀的机理与方法，梁膜厚度的精确控制，传感器的一体化等技术进行了较深入的研究，并对实验结果进行了详细地分析。这些工艺与常见的ＩＣ工艺兼容，为这类微传感器和执行器的研制打下了较好的实验基础。     

微型多道成像光谱分析系统集成比的探索

提出微机械技术和常规半导体集成电路微细加工技术将庞大复杂的多道成像光谱分析系统集成化和微型化的新思想。研究了微型多道成像光谱分析系统的基本结构、工作原理和主要的制作方法。讨论了实验分光系统、成像系统和高灵敏度探测器列阵混合集成在二块三维硅基片上的初步方案。     

微型生化分析系统

介绍了一种基于微型光纤光谱仪的微型生化分析系统,对其进行了标定和实验测试。实验中对Fe^2 -邻二氮菲溶液体系的吸收谱进行了测试,做出了相应的工作曲线。并将测试结果与国内的722型分光光度计的实测结果进行了比较,实验结果表明该微型生化分析系统已达到实用化的要求,且具有实时全光谱(350～800nm)分析、体积很小等优点,是一种理想的微型生化分析系统。     

基于ARM的多点测温系统设计

生化分析仪是医疗临床检验的重要设备之一,针对嵌入式生化分析仪样品室温度控制系统设计了一种多点测温系统。该系统采用Philips公司的ARM7芯片LPC2114为控制器,利用单总线数字温度传感器DS18B20为分布式测温元件,实现对生化分析仪样品室的多点温度采集。该系统具有外围电路简单、精度好、可靠性高、实用性强、易于扩展等特点。本文主要介绍了DS18B20的测温原理、系统的软硬件设计并列出部分温度采集任务源程序。     

硅微电容式二维加速度传感器的加工与测试

设计了一种基于体硅加工技术的单敏感质量元差分电容式二维加速度传感器,并采用硅-玻璃静电键合、ICP工艺释放等技术完成了二维加速度传感器的加工。测试结果表明:该二维加速度传感器两个检测方向上的灵敏度基本一致,线性度较好,交叉干扰较小。X、Y方向的灵敏度分别为58.3 mV/gn、55.6 mV/gn;线性相关系数分别为0.9968、0.9961,交叉灵敏度分别为6.17%、7.82%。