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题名硅基MEMS振荡器的静电反馈技术研究
被引量：3
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作者
张磊
游卫龙
杨恒
李昕欣
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机构
中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室
中国科学院大学
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出处
《电子设计工程》
2016年第21期156-159,共4页
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基金
国家863计划项目(2013AA041106)
上海市科委项目(13dz1100300)
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文摘
硅基MEMS振荡器的频率温度系数高达-30 ppm/℃,是石英晶体振荡器的100倍以上,因此必须进行频率温度补偿。静电反馈是一种低功耗补偿技术,但是静电力小,对于频率较高的振荡器效果不理想。设计了一种具有高Q值的I2BAR结构的高频振荡器,通过优化振荡结构、制作纳米尺度间隙、采用高掺杂衬底来提高静电反馈的作用。建立了器件的机电耦合解析模型,并根据器件的物理结构和尺寸建立了包含寄生效应的等效电学模型,进行PSpice仿真。实验测得振荡器在30 Pa气压下具有48 000的Q值,当电压从1 V增加到25 V,频率变化-1 194 ppm,频率温度特性为-14 ppm/℃,表明通过静电反馈能够补偿85℃范围内温度变化引起的频率偏移。
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关键词
MEMS振荡器
静电反馈
电学模型
温度补偿
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Keywords
MEMS oscillator
electrostatic tuning
electrical model
temperature compensate
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分类号
TP212
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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题名基于重掺杂的谐振式传感器频率温度系数补偿研究
被引量：2
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作者
杨力建
游卫龙
张磊
杨恒
李昕欣
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机构
复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室
中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室
中国科学院研究生院
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出处
《传感器与微系统》
CSCD
2016年第2期39-41,45,共4页
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文摘
MEMS谐振式传感器具有精度高、准数字输出、抗干扰能力强等特点,高精度压力传感器、应力传感器等多采用谐振式工作原理。频率温度系数补偿是实现高精度谐振式传感器的关键技术。通过实验研究了利用重掺杂改善硅频率温度系数的技术。实验表明:P型掺杂浓度达到7×1019/cm3时,〈110〉晶向频率温度系数降低到-11.68×10-6/K;N型掺杂浓度达到6×1019/cm3时,〈100〉晶向谐振频率是温度的二次函数,在80℃左右频率温度系数有过零点。首次实验演示了利用低功耗加热控制结合N型重掺杂,当环境温度由30℃变化到40℃时,谐振频率温度漂移仅为1.13×10-7/℃。利用该技术可实现超高温度稳定性的谐振式传感器。
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关键词
谐振式传感器
振荡器
频率温度系数
温度补偿
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Keywords
resonant sensor
oscillator
temperature coefficient of frequency（TCF）
temperature compensation
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分类号
TP212.1
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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