硅微机械平面电感的衬底效应

提出了一种品质因数(Q)的计算方法,分析了对于平面螺旋电感Q值产生决定性影响的各种因素.在微机械电感传统模型的基础上对涡流效应产生的寄生电阻和有损衬底电容进行了细致的研究,并且得到了理论结果.研究结果表明,Q值的大小与几何参数和工作频率均有关.通过理论分析和计算,可以得到结构优化的方法.     

一种低驱动电压的SP4T RF MEMS开关

设计并制备了一种低电压的静电驱动接触式单刀四掷(SP4T)RFMEMS开关。单元开关采用以低应力氮氧化硅(SiON)作为桥膜的双端固定桥式结构,并利用附着的金层形成接触结构。整个SP4T开关包括与50Ω特征阻抗相匹配的共面波导,1个输入端,4个输出端,4个静电驱动的侧拉桥,以及4个驱动引出区(pad)。测试数据表明,开关驱动电压18.8V;插入损耗S21<0.26dB@DC-3GHz,S31<0.46dB@DC-3GHz;隔离度S21>69.5dB@DC-3GHz,S31>69.2dB@DC-3GHz。结果显示,此开关的隔离度在所有输出端有很好的一致性,插损在DC-3GHz的频段内均较小,非常适合低频使用。     

一种新型三谐振点电容式RF MEMS开关

给出了改进的电容式开关等效电路模型以及基于该电路模型的一种新型的多频段工作的电容式RFM EM S开关的设计和制作研究。分析表明,当开关的上电极为多支撑梁结构时,需要对传统的开关等效电路加以改进。利用新型等效电路模型进行模拟发现,通过适当的参数选择,可以获得多谐振点开关,不仅可以在多个频段适用,并且可以适用于较低频段。设计了一种可工作在X波段下的三谐振点电容式RF MEMS开关,并在高阻硅衬底上采用表面微加工工艺制备了开关样品。三谐振点开关的在片测试结果为:驱动电压为7 V,“开”态的插入损耗为0.69 dB@10.4 GHz,“关”态的隔离度为30.8 dB@10.4 GHz,其微波性能在0~13.5 GH z频段下优于类似结构的传统单谐振点开关。     

同步辐射光刻曝光均匀性测量

曝光均匀性是同步辐射光刻的一个重要参数,均匀性测量是一个重要课题。本文给出了光强均匀性的两种测量方法。其一是利用双光栅莫尔条纹信号进行在线实时测量。即将指示光栅固定于扩束用的扫描反射镜上,随扫描反射镜以大于25Hz的频     

一种微型Pt温度传感器及其读出电路的研究

基于电阻温度系数(TCR)原理及微机电系统技术,设计并制作了一种用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的Pt温度传感器及其读出电路。利用溅射和剥离技术将厚度为100 nm的弯曲条形Pt传感器制作在硅衬底上。其长度和宽度分别为2 030μm和10μm。设计了基于四线法温度测量的读出电路,该电路主要包括一个恒流源电路和一个电压放大电路。测试结果表明,该传感器的电阻温度系数为1.48×10-3℃-1,其电阻变化随着温度的变化具有良好的线性度,当温度在27～100℃变化时,电阻范围在653.5～716.5Ω变化。在接出一个8位的模数转换器以后,整个传感器和读出电路能确保一个精度为0.2℃的温度控制,满足一般PCR测量需要。     

固液界面形态对传热过程的影响

分别用20钢和2036铝合金作为固相材料,用Al-13Si铝合金作为液相材料,探讨了在加热过程中,不同形态的固液界面对传热过程的影响。结果表明,在液相合金的固相层形成之前,固液界面的传热效果主要取决于固相材料传热特性;固液界面的接触情况对界面传热的效果产生较大的影响;在液相合金的固相层形成之后,固液界面的传热效果主要取决于液相合金固相层的生长过程所释放出来的结晶潜热;当固相合金发生界面熔化时,界面的熔化速度及结晶潜热将对固相的温度产生影响。     

应用于微型PCR芯片的微加热器特性研究

设计制作了一种应用于微型聚合酶链式反应(PCR)芯片的微加热器。然后按照PCR循环温度的要求,利用该加热器进行了PCR温度实验。微加热器采用与MEMS工艺兼容的溅射方法在Si基上制作,微加热器材料为金属Pt。通过控制施加电压大小及时间,进行了变性温度、退火温度和延伸温度实验。结果表明:在25 V和32 V电压控制下的温升速度分别为0.68℃/s和1.23℃/s。在断电自然冷却下的降温速度均达到1℃/s。在一个PCR循环周期中每个反应仓的平均功耗为50 mW,最大功耗80 mW,整个10 mm×10 mm芯片的最大功耗为0.96 W。完成第一次PCR温度循环需要220 s,之后的每次循环仅需要175 s。     

超高压水晶釜周向不同折射角超声波探伤之比较

由于超高压水晶釜结构原因 ,难于对其内表面进行外观检查及磁粉探伤 ,因此 ,对在外壁进行的超声波检测提出了更高的要求 ,必须能够准确地检出内表面及其附近的缺陷。超高压水晶釜的结构尺寸有多种。周向超声波横波探伤时 ,一般均以折射横波与釜体内表面相切来确定横波折射角。这样能够得到最大的横波折射角 ,以尽量使用纯横波进行探伤。一般来说 ,折射横波与釜体内表面相切时能够更为有效地检出内表面及其附近的裂纹类缺陷。根据我们收集到的本省超高压水晶釜结构尺寸的计算结果 ,以上述方法确定的横波折射角大多在2 8°～ 35°之间 ,并不能…     

硅微机械平面电感的衬底效应

提出了一种品质因数(Q)的计算方法,分析了对于平面螺旋电感Q值产生决定性影响的各种因素.在微机械电感传统模型的基础上对涡流效应产生的寄生电阻和有损衬底电容进行了细致的研究,并且得到了理论结果.研究结果表明,Q值的大小与几何参数和工作频率均有关.通过理论分析和计算,可以得到结构优化的方法.     

新型双轴电容式微加速度传感器优化设计研究

将ＩＣ工艺与ＬＩＧＡ工艺结合，在硅基上用镍材料制作高精度电容式双轴微加速度传感器。根据力学原理并结合所采用的工艺特点，对该器件结构进行优化设计，获得了较好的器件性能参数。结果表明，器件的静态电容为２．６ｐＦ，量程达±５ｇ。该加速度传感器可同时测量Ｘ，Ｙ方向的加速度，最小可测量加速度为２μｇ／Ｈｚ。在开环条件下器件的共振频率为９００Ｈｚ，频带宽度在０２００Ｈｚ之间。芯片的几何尺寸约为４×４ｍｍ。