微型生化分析仪样品室温度控制系统研究

结合微型生化分析仪样品室的要求,设计了一种基于单片机的微型生化分析仪样品室温度控制系统.它以AT89S51为核心,采用单总线高精度数字温度传感器DS18B20对样品室温度采样,同时利用汇编语言编写温度设定与控制程序,采用半导体制冷的方式,实现了温度在25℃、30℃、32℃和37℃四个温度值的稳定,控制精度达±0.5℃.     

Stress control of silicon nitride films deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition

Stress controllable silicon nitride(Si Nx) films deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) are reported. Low stress Si Nx films were deposited in both high frequency(HF) mode and dual frequency(HF/LF) mode. By optimizing process parameters, stress free(-0.27 MPa) Si Nx films were obtained with the deposition rate of 45.5 nm/min and the refractive index of 2.06. Furthermore, at HF/LF mode, the stress is significantly influenced by LF ratio and LF power, and can be controlled to be 10 MPa with the LF ratio of 17% and LF power of 150 W. However, LF power has a little effect on the deposition rate due to the interaction between HF power and LF power. The deposited Si Nx films have good mechanical and optical properties, low deposition temperature and controllable stress, and can be widely used in integrated circuit(IC), micro-electro-mechanical systems(MEMS) and bio-MEMS.     

力平衡式真空微电子加速度传感器的机电耦合特性

力平衡式真空微电子加速度传感器的惯性敏感元件不仅受弹性力的作用,同时还受静电力的作用,其总刚度为机械刚度和由静电力引入的电学刚度之和。本文利用平行板电容器模型计算发射电极间的静电力,并引入一个修正系数描述发射锥尖阵列的影响,对传感器性能进行了理论分析。分析表明,提高偏置电压可以改善传感器的线性度和灵敏度,通过调节偏置电压来调整系统的刚度和阻尼比可使其具有更好的动态特性。由于静电吸合效应的影响,质量块的位移必须小于偏置电极间初始间距的1/3,系统才能稳定。为了获得较好的动态特性,需要确定一个由偏置电压决定的优化工作点。实验结果表明,当设置发射电压和反馈偏置电压分别为1.953 V和5.478 V时,该真空加速度传感器的灵敏度达到557 mV/g,非线性度为0.95%,传感器系统具有良好的性能。     

PECVD法低温制备二氧化硅薄膜(英文)

针对金属层间介质以及MEMS等对氧化硅薄膜的需求,介绍了采用等离子增强型化学气相沉积(PECVD)技术,以SiH4和N2O为反应气体,低温制备SiO2薄膜的方法.利用椭偏仪和应力测试系统对制得的SiO2薄膜的厚度、折射率、均匀性以及应力等性能指标进行了测试,探讨了射频功率、反应腔室压力、气体流量比等关键工艺参数对SiO2薄膜性能的影响.结果表明:SiO2薄膜的折射率主要由N2O/SiH4的流量比决定,而薄膜均匀性主要受电极间距以及反应腔室压力的影响.通过优化工艺参数,在低温260℃下制备了折射率为1.45～1.52、均匀性为±0.64%、应力在-350～-16MPa可控的SiO2薄膜.采用该方法制备的SiO2薄膜均匀性好、结构致密、沉积速率快、沉积温度低且应力可控,可广泛应用于集成电路以及MEMS器件中.     

基于喇曼-奈斯衍射的MOEMS加速度计的设计与工艺实验

本文主要设计了一种新型的基于喇曼奈斯声光衍射的微光机电加速度计。它主要由一个声光移频器与一系列光波导构成。文章首先对器件的基础理论与基本原理做了简要的介绍。然后设计了一种基于弯曲板波的延迟线振荡器做为声光移频器,其克莱因-考克参数为0.38。设计了厚度2微米,宽度0.6微米的单模光波导用于光的传输,同时还设计了波导偏振器以保证波导内的光具有相同的偏振方向。接着,基于前文的设计,文中提出了基于硅工艺的器件加工方案与流程,并详细讨论了加工流程中存在的难点与问题。最后针对提出的难点与问题进行了一系列的工艺实验,找到了解决难点和问题并复合设计要求的工艺条件与参数,实验结果表面本文提出的器件的设计与加工是可靠可行的。     

A2/O和MBR组合工艺在寒冷地区污水处理中的应用

以内蒙古赤峰市喀喇沁旗锦山污水处理厂新建工程为例,探讨了A²/O+MBR组合工艺在寒冷地区的适用性以及设计经验。该工程近期处理规模为2×10⁴m³/d,采用三段回流式A²/O+MBR组合工艺。因冬季设计水温为9℃,故采用应对寒冷地区的保温设计,将所有建筑物和构筑物增加框架围护结构或彩钢板进行保温。实践结果表明,在冬季运行时,保持较高的污泥浓度(缺氧池污泥浓度控制在8 g/L左右)和适当提高曝气量(好氧池末端DO控制在4 mg/L以上),可使出水水质指标稳定达到并优于《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB 18918—2002)中的一级A标准。     

一种改进型非交叉非对称 C-T 结构近红外 微型光谱仪设计

针对基于固定光栅和阵列探测器的常规微型近红外光谱仪成本高、光谱范围窄等问题,提出了一种基于集成扫描光栅微镜的双探测器微型近红外光谱仪。该系统采用自制的集成扫描光栅微镜作为核心分光部件,可同时实现扫描与分光功能,光学系统设计利用两个聚焦镜和两个InGaAs单管探测器的空间布局避免不同光路之间的相互干扰,可实现双通道同时、独立工作,此外双通道探测器前内置不同截止波长的带通滤色片消除光谱重叠。采用光线追迹法建立了理论模型计算光学系统的初始结构参数;利用ZEMAX完成了光学系统的优化设计并给出优化结构参数。测试结果表明,该仪器工作波长范围:800～2 532 nm,分辨率:小于12 nm(800～1 600 nm)、小于17 nm(1 600～2 532 nm),整体尺寸:145 mm×135 mm×75 mm,具有宽光谱、小体积、低成本等优势。     

朝鲜族传统冷面汤配方的优化研究

为了开发既方便又具有朝鲜族传统冷面独特风味和营养的冷面汤,通过正交试验和感官评价优化了冷面汤的配方.作为冷面汤基料,每1000 mL牛肉汤中添加葱、姜、蒜(1∶1∶1)、萝卜、红枣各9.0 g、15.0 g、25.0 g熬制消除牛膻味;再以1000 mL汤基料中添加食盐、白糖、柠檬酸、牛肉粉分别为1.5 g、60.0 g、4.0 g、0.3 g,优化了冷面汤调味配比.此时制品无牛膻味,味道鲜美,口感清爽,无异味,清澈透明,带有淡黄褐色.     

The fabrication of vibration energy harvester arrays based on AIN piezoelectric film

Abstract： The fabrication and measurement results of the vibration energy harvester arrays based on the piezoelectric aluminum nitride （AlN） film are presented. The structure design and fabrication process of the device are introduced. The key material, the AIN film with crystal orientation （002）, was deposited by pulsed-DC magnetron sputtering and characterized by X-ray diffraction （XRD）. The resonant frequency, power out, and the open circuit voltage of the device are detected. The optimized load of 80 kΩ and a remarkable maximum power out of 30.4 μW are obtained when the acceleration of 0.9g （g is standard gravity acceleration） is applied. Key words： A1N; crystal orientation; harvester arrays; vibration energy     

硅基微型超级电容器三维微电极结构制备

为增大硅基微型超级电容器电极结构表面积,以提高电极的电荷存储能力,采用感应耦合离子刻蚀(ICP)技术制备了超级电容器三维微电极结构,研究了刻蚀、钝化气体流量和射频功率及电极电压等工艺参数对所制电极结构的影响。要取得较理想的结果,须根据刻蚀的一般规律和所用设备的具体特点,结合实际要求来确定工艺参数。在掩膜宽度为25μm时,所制三维电极结构表面规则平整,比二维电极结构表面积增大8.38倍。