单片集成的压阻式加速度计设计及加工

针对现实环境下加速度方向多维测试的需求,提出了一种"四边八梁"的MEMS低加速度g(g=9.8m/s2)值压阻式三轴加速度传感器。根据其工作原理进行结构设计,并通过ANSYS与Matlab软件分析、优化结构参数。设计工艺流程并进行离子注入、ICP干法刻蚀及深硅刻蚀等关键工艺加工,最终实现传感器器件加工及封装。利用精密离心机测得传感器3个轴向的的灵敏度分别为44.35μV/g、49.52μV/g、232.89μV/g,验证了设计方案可行性。     

高电容密度硅基MIS芯片电容北大核心CSCD

制备了一种3D结构的硅基金属-绝缘层-半导体(MIS)芯片电容,通过深孔结构增大了电容的有效电极面积,从而极大程度地提升了电容密度,在耐压70V下其电容密度高达20nF/mm2,是传统平面MIS电容的50倍,在-55~150℃内其温度系数小于1%。     

TiN薄膜的合成及其性能研究

用电子束蒸发沉积钛和40keV氮离子束轰击交替进行的办法合成了TiN薄膜。用RBS,AES,TEM,XPS,和X射线衍射研究TiN薄膜的组分和结构表明:用离子束增强沉积制备的TiN薄膜主要由TiN相构成;晶粒大小为30—40um,无择优取向;而非离子束轰击沉积的薄膜则是无定形的;用离子束增强沉积制备的TiN薄膜,其氧含量明显小于无离子束轰击薄膜的值;在TiN薄膜和衬底之间存在一个界面混合区,厚度为40um左右。机械性能测试表明,TiN薄膜具有高的显微硬度,低的摩擦系数。     

等离子束表面冶金Fe-Cr-Ni-B-Si-C涂层耐海水腐蚀性研究

用等离子束表面冶金方法在低碳钢表面制备Fe-Cr-Ni-B-Si-C涂层。借助光学显微镜、X射线衍射仪和能谱仪研究了冶金层的组织形态、物相组成。用静态浸渍法检测该涂层在海水中的耐腐蚀性能。结果表明：该涂层与基体呈冶金结合，内部组织均匀细密无缺陷，是固溶了大量Cr的γ-Fe相与高硬度析出相的共晶组织；其在海水中的耐蚀性远高于0Cr18Ni9Ti不锈钢，两者在海水中均表现为点蚀。     

3Cr13不锈钢微纳表面制备及疏水机理分析

目的构筑具有疏水性能的3Cr13不锈钢微纳结构表面,并分析表面微纳结构与疏水性能之间的关系。方法试验设计了喷砂与化学刻蚀结合的两步构筑方法,通过对喷砂与刻蚀工艺的不同参数优化,制备了具有疏水性能的3Cr13不锈钢微纳表面。从表面形貌参数推测了亲水与疏水试样表面微结构的差异,并从微结构面积分布的不同对推测进行了证明。结果经过处理后,不锈钢基体表面呈现由微米孔洞与纳米颗粒组成的微-纳双重结构分布,喷砂与刻蚀参数会影响基体表面微纳结构粗糙度因子,同时表面微孔洞的尺度、分布会影响疏水性能。疏水试样表面200～1000μm~2孔洞占孔洞总面积的比值大于39%,而1000μm~2以上孔洞占孔洞总面积的比值小于30%,即疏水试样表面微结构更多的是由密集的小面积孔洞组成。结论通过喷砂与化学刻蚀的方法可使3Cr13不锈钢表面产生具有疏水性能的微-纳双重结构,且疏水性能与微结构面积密切相关,当1000μm~2以上孔洞面积小于30%时,试样呈疏水性。     

化学刻蚀的光学元件面形修复

采用化学加工方法对光学元器件进行面形加工,可以避免传统的抛光工艺带来的亚表面缺陷和表面污染。实验中利用Marangoni界面效应有效控制化学液的驻留时间和驻留面积,并通过数控系统实现编程控制加工,进行了面形修复实验,利用轮廓仪测量了加工前后的表面粗糙度。结果表明,采用拼接小去除量多次加工的方法,有效地降低了面形误差,面形值由1.32 λ(λ=632 nm)减少到0.66 λ,粗糙度基本维持不变。利用此实验装置使基片面形得到修复,避免了传统加工方式带来的亚表面缺陷等问题,有利于强激光系统的使用。     

厚胶光刻蚀刻中的图形展宽分析与改善研究

为了刻蚀出低损耗波导沟道,对光刻和反应离子束蚀刻(RIE)中影响展宽的工艺条件进行理论分析和实验实践,提出采用多次旋涂、消除芽孢、低温后烘和刻蚀、光学稳定等措施减小展宽,并对不能完全消除的展宽分析给出原因。实验结果表明展宽得到有效的改善。     

利用RIE技术形成真空磁敏传感器的场发射阵列电子源

作者将现有DD—250淀积设备改装后用于RIE刻蚀,能够刻蚀出良好的FEA尖端阵列,并摸索出了一套RIE刻蚀磁敏传感器件的FEA尖端的工艺条件和工艺参数。本文对各种工艺条件和工艺参数作具体描述。     

CH_4离子束增强沉积对TiC薄膜显微硬度的影响机制SCIEI

研究了双离子束沉积ＴｉＣ薄膜的形成．离子束反应溅射膜的显微硬度比ＣＨ_４高子束增强沉积膜的显微硬度高．ＸＰＳ，ＴＥＭ和ＡＥＳ分析表明后者硬度低的一个重要原因是ＣＨ_４离子束轰击引入过量的自由碳原子．     

等离子束表面冶金热影响区的特点

通过对等离子束表面冶金热循环的特点和冶金过程的探讨,对钢基体热影响区进行了测试分析,并将热影响区划分为过热区、完全相变区和不完全相变区.其中过热区显微组织粗大,有魏氏体产生,硬度下降;完全相变区晶粒细化,硬度较高,不完全相变区组织只有部分发生转变,晶粒大小不均匀.过热区魏氏体组织的产生,使热影响区有脆化的倾向.