硅衬底键合砷化镓薄膜的力学仿真分析

采用介质键合技术制备的Si基GaAs材料衬底,缺陷密度小。对待键合的器件结构电学性能影响小。对采用目前常见的介质材料制备的Si基GaAs材料的力学性能进行了仿真分析,得到用于制备MEMS衬底的最佳介质键合层是SiO2,其衬底材料应力转换率高、量程大、位移小、制备工艺简单且为亲水性,制备的Si基GaAs衬底键合强度大,机械特性好。同时,对不同厚度的介质层材料对Si基GaAs材料的力学性能影响进行了研究分析,得到介质厚度越厚,其应力转换率越高,衬底材料的力敏效应就会越好。     

仿生复眼光学偏振传感器及其大气偏振E矢量检测应用

大气光学偏振模式中包含了丰富的方向和位置信息,通过提起大气偏振模式信息可以实现一种全新概念的自主导航定位方式,E矢量是其偏振信息中最为关键和最为稳定的参数。本文仿照昆虫的导航偏振敏感机理,设计了一种仿生复眼光学偏振传感器;根据昆虫的POL-神经元的信号处理方式,推导出传感器输出信号数学处理方法;对传感器进行了测试实验并在不同天气下对大气偏振模式中E-矢量方向进行检测。通过对实际的大气偏振模式进行检测,实现了误差小于0.46752°的偏振E矢量检测,对大气E-矢量的检测表明仿生复眼光学偏振传感器能够实现对大气偏振模式的准确检测,为偏振光导航这一自主导航系统发展奠定了基础。     

基于ZEMAX的仿生DRA复眼阵列的仿真与分析

昆虫DRA区域复眼阵列可以接收天空偏振光,并将包含其中的偏振信息提取出来,使昆虫复眼具备导航的功能;根据生物解剖学得出的DRA复眼阵列结构,提出一种采用MEMS工艺制作的简化阵列结构,其体积小、质量轻、视角大,通过拼合可以实现180°天空区域的偏振信息的完整获取;并在ZEMAX中建立了DRA复眼阵列模型,通过仿真分析得出此DRA复眼阵列模型采用的材料及结构合理,可以用来检测天空光偏振分布模式(E-矢量分布模式)。     

MEMS传感器敏感单元RTD的力敏特性优化

首先通过减小垒前阱的厚度消除了负阻区的"台阶区",提高负阻区的阻值为-7.916Ω,并通过加压测试RTD(共振隧穿二极管)的力电耦合灵敏度,使其灵敏度由原来的5.5 mA/g增大到7 mA/g,优化了RTD作为MEMS传感器敏感单元的灵敏度,同时也通过增大RTD结构的台面积大小,有效的消除了负阻区的"台阶区",并使其负阻区的阻值增大为-0.06Ω,提高了MEMS传感器敏感单元RTD结构的灵敏度。     

一种大量程加速度传感器的性能测试

设计的一种大量程加速度传感器敏感单元采用一对双端固支结构,实现硅平面内加速度的测量,通过马歇特锤冲击测试试验和Hopkinson杆激光干涉冲击测试,分别标定了传感器的灵敏度和动态响应,试验结果表明:测试传感器的灵敏度为0.126μV/gn,工作频带为21.46 kHz,工作频带的动态重复性为3.9%,能够满足实际的测试需求,为实现单芯片集成三独立质量块结构的三轴加速度传感器提供了参考依据。