MEMS微陀螺仪研究进展 被引量：31

1

作者 成宇翔 张卫平 +3 位作者 陈文元 崔峰 刘武 吴校生 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第5期277-285,共9页

回顾了MEMS微陀螺仪的研究进展,简单介绍了MEMS微陀螺仪的市场应用。微陀螺仪是MEMS器件中非常重要的一类器件。它的运用已经从单纯的航空领域逐渐转向汽车、消费电子行业等低端市场,这意味着微陀螺仪除了传统意义上的高精度高稳定性的... 回顾了MEMS微陀螺仪的研究进展,简单介绍了MEMS微陀螺仪的市场应用。微陀螺仪是MEMS器件中非常重要的一类器件。它的运用已经从单纯的航空领域逐渐转向汽车、消费电子行业等低端市场,这意味着微陀螺仪除了传统意义上的高精度高稳定性的要求,也可以向低精度商品化发展。传统的振动式陀螺,由于原理的局限性和加工技术的限制,很难达到战术级和惯性级的要求。导航级集成微陀螺(NGIMG)项目建议使用其他途径,以减少器件的可移动部件和降低工艺难度,从而提高其精度和抗干扰能力。各种设计方法近年来层出不穷,其中悬浮转子式微陀螺是目前精度最高的陀螺仪,微集成光学式陀螺也将在未来一段时间拥有巨大的研究潜力和发展空间。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 惯性传感器 微陀螺仪 零偏漂移 角随机游走 悬浮转子式微陀螺

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电子鼻的研究和开发现状 被引量：3

2

作者 徐毓龙 徐玉成 《传感器世界》 1999年第8期1-5,27,共6页

本文简要介绍电子鼻的研究和开发现状及应用。

关键词 电子鼻 VOC mems 模式识别 信号处理

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丙烯酸酯干膜光刻胶曝光特性及其应用 被引量：8

3

作者 秦健 刘泽文 +1 位作者 钟艳 王太宏 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第7期454-459,共6页

对一种新型的丙烯酸酯干膜光刻胶(DFP)的曝光及显影特性进行了研究,采用该干胶制作出微沟道结构,进行微流道实验研究。在4英寸(1英寸=2.54cm)硅片上实现了厚度为50μm的干胶完好贴敷,从而解决了干胶在硅衬底上的贴敷问题。利用改变曝光... 对一种新型的丙烯酸酯干膜光刻胶(DFP)的曝光及显影特性进行了研究,采用该干胶制作出微沟道结构,进行微流道实验研究。在4英寸(1英寸=2.54cm)硅片上实现了厚度为50μm的干胶完好贴敷,从而解决了干胶在硅衬底上的贴敷问题。利用改变曝光时间设定曝光剂量梯度的方法,研究了干胶的曝光特性。采用不同质量分数的显影液,研究干胶的显影特性,获得了优化的结果。采用干胶系统进行了微流体沟道制作,得到了侧壁陡直的微沟道结构。实验发现,65mJ/cm2及以上的曝光剂量可使厚度为50μm的干膜光刻胶充分曝光并获得形貌效果良好的微结构,质量分数为5%的显影液具有最快的显影速度。 展开更多

关键词 干膜光刻胶(DFP) 微电子机械系统(mems) 曝光 显影 微流道

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用MEMS光开关实现高性能光互连网络 被引量：7

4

作者 柳葆 井文才 +2 位作者 张以谟 周革 唐锋 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期606-610,共5页

建立了1Gbps传输结构的高性能光互连网络,来提高计算机群系统的网络性能。它利用微机电系统(MEMS)光开关和PCI总线全带宽网络接口卡构成光互连链路。全带宽PCI接口卡总线峰值传输速率为132Mbytes/s,光信号传输速率可达1Gbps以上。用MEM... 建立了1Gbps传输结构的高性能光互连网络,来提高计算机群系统的网络性能。它利用微机电系统(MEMS)光开关和PCI总线全带宽网络接口卡构成光互连链路。全带宽PCI接口卡总线峰值传输速率为132Mbytes/s,光信号传输速率可达1Gbps以上。用MEMS制做的全光开关减少了光 电之间的转换,提供的开关方式与数据的波长、速率和信号格式无关。因而,利用这种网络结构,可以最大限度地减少网络延迟和网络通信开销,极大地提升了机群系统的总体性能。 展开更多

关键词 mems 光开关 光互连网络 微机电系统 PCI总线 全带宽网络接口卡 机群系统

原文传递

微型推进系统技术方案研究 被引量：6

5

作者 韩先伟 周军 +2 位作者 唐周强 郭斌 张恩昭 《火箭推进》 CAS 2005年第1期1-7,共7页

将微机电系统(MEMS)技术应用于微推进系统可以降低成本,减少风险,并可满足微型航天器对性能、体积和质量等的特殊要求。本文针对微电热推力器(FMMR)和微型双组元液体火箭发动机的技术方案进行研究,采用直接蒙特卡罗(DSMC)方法,对影响FMM... 将微机电系统(MEMS)技术应用于微推进系统可以降低成本,减少风险,并可满足微型航天器对性能、体积和质量等的特殊要求。本文针对微电热推力器(FMMR)和微型双组元液体火箭发动机的技术方案进行研究,采用直接蒙特卡罗(DSMC)方法,对影响FMMR工作特性的因素进行了研究,并对其进行了性能评估;应用商用FLUANT软件,计算并分析了二维喷管流场的附面层情况;对无毒液体推进剂进行点火试验选择。研究结果表明,对于FMMR当采用H2O作为推进剂工质,比冲为68.247s,推力为0.225mN,效率为52.6%。通过采取其它措施可以进一步提高比冲、推力和效率。对于微型双组元液体火箭发动机,采用醇类作燃料时,起动平稳、响应时间短。通过系统集成和一体化设计,微推进系统在未来微型航天器上具有广阔的应用前景。 展开更多

关键词 微机电系统 mems 微电热推进 微型双组元液体火箭发动机 直接蒙特卡罗方法

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粒子群优化算法在MEMS压力传感器电桥电阻计算与零偏补偿中的应用

6

作者 王帆 王津津 +1 位作者 王伟忠 杨拥军 《微纳电子技术》 CAS 2024年第8期142-149,共8页

采用粒子群优化(PSO)算法对微机电系统(MEMS)压力传感器电桥电阻进行了优化设计和验证。基于PSO算法的基本原理,建立电桥参数模型,充分利用冗余的测量数据配置优化条件,通过迭代运算得到了传感器惠斯通电桥电阻数值解,并将其作为零偏补... 采用粒子群优化(PSO)算法对微机电系统(MEMS)压力传感器电桥电阻进行了优化设计和验证。基于PSO算法的基本原理,建立电桥参数模型,充分利用冗余的测量数据配置优化条件,通过迭代运算得到了传感器惠斯通电桥电阻数值解,并将其作为零偏补偿的依据。然后根据计算和测试结果进行了零偏补偿,对补偿后结果进行了验证。结果表明,计算输出零偏值与实测输出零偏值之间的相对误差<1%;补偿后传感器的零偏值控制在0.5mV以内,实测零偏满量程误差≤0.1%。研究证明采用该算法模型可有效计算出MEMS压力传感器的电桥电阻参数,基于其计算结果的补偿方案可提升传感器电桥精度。 展开更多

关键词 压力传感器 惠斯通电桥 微机电系统(mems) 粒子群优化(PSO)算法 零偏补偿

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硅腔体MEMS环行器的设计与制作 被引量：5

7

作者 李倩 汪蔚 +1 位作者 杨拥军 杨志 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第6期408-412,430,共6页

设计制作了一种基于MEMS工艺的硅腔体环行器。该环行器以高阻硅为衬底材料,基于基片集成波导(SIW)技术的传输理论,采用体硅MEMS工艺和低损耗金属化技术实现了硅通孔及通孔金属化的制备。设计并仿真优化了硅腔体MEMS环行器结构,给出了一... 设计制作了一种基于MEMS工艺的硅腔体环行器。该环行器以高阻硅为衬底材料,基于基片集成波导(SIW)技术的传输理论,采用体硅MEMS工艺和低损耗金属化技术实现了硅通孔及通孔金属化的制备。设计并仿真优化了硅腔体MEMS环行器结构,给出了一套硅腔体MEMS环行器制备的工艺流程,针对该工艺流程方案进行了关键参数的工艺误差仿真。实现了中心频率为13 GHz MEMS环行器的工艺制作和性能测试,频带内插损小于0.5 dB,电压驻波比(VSWR)小于1.25,隔离度大于20 dB,环行器尺寸仅为11.0 mm×11.0 mm×2.5 mm,远小于对应的波导腔体环行器。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 基片集成波导(SIW) 硅通孔(TSV)技术 环行器 硅腔体 低损耗

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多倍频程MEMS硅基微带环行器设计 被引量：1

8

作者 陈彦 白志刚 +4 位作者 林亚宁 冯旭文 陈铭 张博 李光东 《磁性材料及器件》 CAS 2023年第5期78-82,共5页

作为一种基于微机电系统(MEMS)的微波磁性器件,MEMS微带环行器的核心结构是一种异质嵌套结构,即将微波铁氧体嵌入到基于晶圆级键合封装工艺的硅腔体中。相较于传统的金属薄膜微带线直接分布在铁氧体材料上的微带环行器,MEMS微带环行器... 作为一种基于微机电系统(MEMS)的微波磁性器件,MEMS微带环行器的核心结构是一种异质嵌套结构,即将微波铁氧体嵌入到基于晶圆级键合封装工艺的硅腔体中。相较于传统的金属薄膜微带线直接分布在铁氧体材料上的微带环行器,MEMS微带环行器具有工艺一致性好、生产效率高、性能更佳等优势。此外,常规全磁环行器在满足器件宽带高功率要求方面存在技术瓶颈,而MEMS环行器方案能够较好地解决这一问题。基于环行器结构、原理和损耗分析,结合ANSYS仿真分析,采用MEMS体硅工艺,设计了一款多倍频程微带环行器,最终实现尺寸为8 mm×8 mm×2.5 mm、工作频率为5~13 GHz、器件插损小于1 dB、电压驻波比小于1.6、隔离度大于12 dB的器件,并实现了器件的批量化制作。 展开更多

关键词 微带环行器 多倍频程 mems工艺 仿真 设计

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基于绝缘体上硅的颅内压力传感器的设计与制作

9

作者 钟长志 王凌云 +2 位作者 卜振翔 刘路江 谷丹丹 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期517-524,共8页

基于当前医疗领域对颅内压(intracranial pressure,ICP)测量的迫切需要,设计并制造了一款量程为-10~50 kPa的绝缘体上硅(silicon-on-insulator,SOI)压阻式压力传感器.根据硅的压阻效应原理和小挠度变形理论,完成了传感器的整体结构设计... 基于当前医疗领域对颅内压(intracranial pressure,ICP)测量的迫切需要,设计并制造了一款量程为-10~50 kPa的绝缘体上硅(silicon-on-insulator,SOI)压阻式压力传感器.根据硅的压阻效应原理和小挠度变形理论,完成了传感器的整体结构设计,采用微电子机械系统(micro-electromechanical systems,MEMS)加工工艺完成了敏感芯片的制备,并结合柔性印刷电路板(flexible printed circuit,FPC)和生物柔性硅胶技术对芯片进行了放大补偿和封装.最后对其进行了压力疲劳循环测试,测试结果表明:FPC封装的压力传感器在常温环境下具有较低的非线性误差、迟滞性和重复性,经过放大后的输出灵敏度可以达到3.706 mV/kPa. 展开更多

关键词 压力传感器 颅内压(ICP) 微机电系统(mems) 压阻效应 柔性印刷电路板(FPC)

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组合导航系统中一种基于IMM-Kalman的数据融合方法 被引量：3

10

作者 田易 阎跃鹏 +2 位作者 钟燕清 李继秀 孟真 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期973-978,共6页

针对INS/GNSS组合导航系统中对传感器随机零偏动态估计的需求,本文提出了一种基于IMM-Kalman的数据融合方法。该算法基于IMM框架,通过模型概率更新,进行自适应系统模型选择,实现对传感器零偏的动态最优估计,提高组合导航系统数据融合精... 针对INS/GNSS组合导航系统中对传感器随机零偏动态估计的需求,本文提出了一种基于IMM-Kalman的数据融合方法。该算法基于IMM框架,通过模型概率更新,进行自适应系统模型选择,实现对传感器零偏的动态最优估计,提高组合导航系统数据融合精度。仿真验证表明:与常规算法相比,改进算法可以实现对传感器随机零偏的动态估计,提高姿态解算精度,将俯仰角和滚转角误差由0.26°和0.23°分别降至0.11°和0.04°;同时仿真了卫星失锁的情况,改进算法的应用,使INS独立导航时位置累积误差仅为21.8 m,较常规方法的42.2 m减少了近50%,进一步证明了算法的有效性。 展开更多

关键词 组合导航 惯性导航系统 微机电系统 陀螺仪 加速度计 交互多模型 卡尔曼滤波 随机零偏 数据融合

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基于(111)硅单片集成三轴加速度计的工艺研究 被引量：3

11

作者 赵忆 王家畴 +1 位作者 陈方 李昕欣 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2015年第6期390-395,共6页

介绍了一种新型单片集成电容式三轴微加速度计的加工方法,该方法采用非绝缘体上硅(SOI)的单硅片单面加工技术,易于与IC工艺兼容,而且成本低廉,成品率高,适用于批量生产,可替代传统的SOI工艺。该方法主要利用硅深度反应离子刻蚀(DRIE)技... 介绍了一种新型单片集成电容式三轴微加速度计的加工方法,该方法采用非绝缘体上硅(SOI)的单硅片单面加工技术,易于与IC工艺兼容,而且成本低廉,成品率高,适用于批量生产,可替代传统的SOI工艺。该方法主要利用硅深度反应离子刻蚀(DRIE)技术结合普通(111)单晶硅片内部可选择性横向自停止腐蚀技术制作并释放得到悬浮可动的敏感结构。此外,创新的锚点设计不仅使检测电极之间相互电学隔离,而且便于引线键合与封装。最后基于开环接口电路对加工制造的三轴加速度计进行了测试,验证了该工艺的可行性。 展开更多

关键词 微机电系统(mems) (111)硅 单硅片单面加工 三轴加速度计 单片集成

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基于高速图像采集与时间序列图像相关的微陀螺动力学特性测试 被引量：3

12

作者 杨福俊 孙伟 +2 位作者 蒋明 何小元 董萼良 《计量学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期347-351,共5页

研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像... 研究微结构与微机械电子系统(MEMS)的动力学特性测量与试验方法,对于优化MEMS的结构设计以及提高其可靠性与稳定性具有重要的意义。基于高速图像采集技术和数字图像相关方法,提出了一种用于MEMS动力学特性测试与研究的时间序列数字图像相关方法。由于数字图像相关方法是以图像子区作为单元通过相关搜索计算出相关动力学参量,如同在试件上安装没有任何附加质量和附加力的影响的“微传感器”,因此该方法对试件表面要求低,测试结构简单,测量的数据精度高,可靠。给出了用该方法对稳定谐振和自由阻尼振动情况下微陀螺的动力学特性的测试结果,为进一步研究分析微陀螺的稳定性提供了重要的参数。 展开更多

关键词 计量学 微机械电子系统 微陀螺 动力学特性测试 时间序列数字图像相关方法

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基于全场位移测量技术的微悬臂梁面内弯曲性能测试 被引量：1

13

作者 邵亚琪 郇勇 +2 位作者 代玉静 缪泓 张泰华 《实验力学》 CSCD 北大核心 2014年第4期441-446,共6页

基于自制的微力试验机和全场位移光学测量仪,建立了微尺度力学性能原位测试系统。其中微力试验机基于电磁驱动兼载荷计量原理设计,载荷量程和噪音分别为±1N和50μN。全场位移光学测量仪基于白光数字散斑相关方法研制。采用该系统对... 基于自制的微力试验机和全场位移光学测量仪,建立了微尺度力学性能原位测试系统。其中微力试验机基于电磁驱动兼载荷计量原理设计,载荷量程和噪音分别为±1N和50μN。全场位移光学测量仪基于白光数字散斑相关方法研制。采用该系统对MEMS单晶硅(001)微悬臂梁进行了面内弯曲力学性能原位测试,获得了微悬臂梁末梢施力点的力-位移关系曲线,以及全场变形情况。结果显示,微悬臂梁表现出很好的弹性弯曲行为,最后在根部发生脆性断裂。根据弹性弯曲理论计算出单晶硅弹性模量为123.8GPa(±3.2%)。该技术为研究MEMS微构件的力学性能提供了一种有效的手段。 展开更多

关键词 微尺度 面内载荷 数字散斑相关方法 微电子机械系统 微悬臂梁

原文传递

应用于微型PCR芯片的微加热器特性研究 被引量：1

14

作者 王俊强 吴次南 +2 位作者 张普 郭藏燃 刘泽文 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期442-447,455,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 微型PCR芯片 微机电系统 微加热器 Pt薄膜 对流

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MEMS薄膜塞贝克系数的测试结构研究进展 被引量：1

15

作者 张晓强 李伟华 周再发 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第8期494-500,共7页

综述了微电子机械系统(MEMS)薄膜塞贝克系数的测试结构。首先介绍了塞贝克效应在MEMS领域的广泛应用,简述了测试MEMS薄膜塞贝克系数的目的和意义。然后详细列举了四类典型的MEMS薄膜塞贝克系数的测试结构,包括平面结构、纵向结构、微电... 综述了微电子机械系统(MEMS)薄膜塞贝克系数的测试结构。首先介绍了塞贝克效应在MEMS领域的广泛应用,简述了测试MEMS薄膜塞贝克系数的目的和意义。然后详细列举了四类典型的MEMS薄膜塞贝克系数的测试结构,包括平面结构、纵向结构、微电子机械结构和纳米结构,并从测试结构的制作工艺、测量的准确性和精确度等方面对四类测试结构的优劣和适用范围进行了分析,给出了测试结构优化的建议。最后,介绍了针对测试结构存在的问题所开展的研究及取得的进展,展望了MEMS薄膜塞贝克系数测试结构的发展前景,指出了在线测试结构将推动MEMS薄膜测试技术的进一步发展。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 薄膜 塞贝克系数 测试结构 在线测试

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一种真空度可调的圆片级封装技术 被引量：1

16

作者 罗蓉 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第8期534-537,共4页

提出了一种MEMS器件的圆片级封装技术。通过金硅键合和DRIE通孔制备等关键工艺技术,可以实现真空度从102 Pa到2个大气压可调的圆片级封装。作为工艺验证,成功实现了圆片级真空封装MEMS陀螺仪的样品制备。对封装后的陀螺仪样品进行了剪... 提出了一种MEMS器件的圆片级封装技术。通过金硅键合和DRIE通孔制备等关键工艺技术,可以实现真空度从102 Pa到2个大气压可调的圆片级封装。作为工艺验证,成功实现了圆片级真空封装MEMS陀螺仪的样品制备。对封装后的陀螺仪样品进行了剪切力和品质因数Q值测试,剪切力测试结果证明封装样品键合强度达到5 kg以上,圆片级真空封装后陀螺的品质因数Q值约为75 000,对该陀螺的品质因数进行了历时1年的跟踪测试,在此期间品质因数Q的最大变化量小于7‰,品质因数测试结果表明封装具有较好的真空特性。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 圆片级封装(WLP) 密封 深反应离子刻蚀(DRIE) 金硅共晶键合

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低噪声、低功耗微电容读出ASIC设计 被引量：1

17

作者 任臣 杨拥军 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期268-273,284,共7页

针对差分电容式微电子机械系统(MEMS)加速度计,设计了一种低噪声、低功耗微电容读出专用集成电路(ASIC)。电路采用开关电容结构,使用相关双采样(CDS)技术降低电容-电压(C-V)转化电路的低频噪声和偏移电压。通过优化MEMS表头噪声匹配、... 针对差分电容式微电子机械系统(MEMS)加速度计,设计了一种低噪声、低功耗微电容读出专用集成电路(ASIC)。电路采用开关电容结构,使用相关双采样(CDS)技术降低电容-电压(C-V)转化电路的低频噪声和偏移电压。通过优化MEMS表头噪声匹配、互补金属氧化物半导体(CMOS)开关和低噪声运算放大器来降低频带内的混叠热噪声。采用电源开关模块和门控时钟技术来降低电路功耗,同时集成自检测电路和温度传感器。采用混合CMOS工艺进行流片加工,测试结果表明,优化后ASIC的电容分辨率为槡1.203 aF/Hz,系统分辨率为0.168 mg(量程2 g),芯片功耗约为2 mW。同时,该ASIC还具有很好的上电特性和稳定性。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 电容-电压 低噪声 低功耗 专用集成电路(ASIC)

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基于稳态扫频的MEMS谐振压力传感器芯片测试 被引量：1

18

作者 李晓莹 张艳飞 +2 位作者 任森 邓进军 苑伟政 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第4期224-228,254,共6页

针对硅微谐振式压力传感器开环测试的需求,提出了一种基于稳态扫频的硅微谐振式压力传感器芯片测试方法,实现了高精度扫频激励信号电路与高分辨率检测电路的设计。此设计将单片机技术与直接数字频率合成技术的优点相结合,实现了范围为1 ... 针对硅微谐振式压力传感器开环测试的需求,提出了一种基于稳态扫频的硅微谐振式压力传感器芯片测试方法,实现了高精度扫频激励信号电路与高分辨率检测电路的设计。此设计将单片机技术与直接数字频率合成技术的优点相结合,实现了范围为1 kHz～1 MHz精确扫频,其最小扫频步距为1 Hz。通过算法补偿有效减小了扫频激励信号的频率误差,使其平均绝对误差低于0.08 Hz。在幅值检测电路设计中,采用峰值检测电路与差分PulSAR ADC电路相结合,实现了传感器输出信号电压幅值的高分辨率检测,实测得到传感器幅频曲线,并对谐振器的谐振频率稳定性进行了测试,计算出了谐振器的机械品质因数和谐振频率等参数,为谐振器结构优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 微机电系统(mems) 谐振式压力传感器 芯片测试 直接数字合成 扫频

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梳齿式二维微纳传感器的物理设计 被引量：1

19

作者 王澍沁 王弼陡 +2 位作者 吕丹辉 杨维 孙海旋 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期857-862,共6页

在MEMS技术的基础上,设计了一种梳齿式二维微纳传感器的芯片结构。通过应用硅基力敏感结构,实现了将微弱不可测力学信号转换为可测电信号;建立有限元模型,分析计算了微力传感器的结构和电学特性,得到了力学信号与电学信号的对应关系;对... 在MEMS技术的基础上,设计了一种梳齿式二维微纳传感器的芯片结构。通过应用硅基力敏感结构,实现了将微弱不可测力学信号转换为可测电信号;建立有限元模型,分析计算了微力传感器的结构和电学特性,得到了力学信号与电学信号的对应关系;对模型进行了模态分析和谐响应分析,验证了结构的固有频率和谐响应频率远离系统的工作驱动频率,保证了芯片的工作稳定性和测量精度。仿真分析结果表明,微力传感器芯片的力和力矩的分辨率分别达到2.85μN和0.0382μN·m,信号转换线性度分别达到0.999 6、0.999 9。模态固有频率(第一阶、第二阶)和谐响应频率分别为783.28 Hz、1 294.3 Hz和770 Hz,均满足性能指标要求。 展开更多

关键词 微电子机械系统(mems) 力传感器 二维 梳齿结构 物理设计

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用于MEMS非致冷红外传感器的氧化钒工艺 被引量：1

20

作者 李占文 单光宝 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2011年第7期450-453,468,共5页

基于VOx的非致冷红外传感器是当前MEMS的研究热点。VOx的制作是关键工艺,而VOx多价态共存,优化工艺以提高VO2在VOx中的比例、制备高性能的VOx薄膜为核心技术。采用直流磁控溅射法,对量产型PVD机台进行了技术改造,在溅射过程中用电压同... 基于VOx的非致冷红外传感器是当前MEMS的研究热点。VOx的制作是关键工艺,而VOx多价态共存,优化工艺以提高VO2在VOx中的比例、制备高性能的VOx薄膜为核心技术。采用直流磁控溅射法,对量产型PVD机台进行了技术改造,在溅射过程中用电压同时控制靶材溅射速率和氧气流量,少量的氩气充当靶材的保护气体。溅射完成后在350℃下退火约3h以降低噪声和残余应力。经测试,得到的氧化钒薄膜电阻温度系数(TCR)的绝对值大于2.8%/K,EDX分析得V和O的原子数比约为1∶1.8,像元均匀性优于5%,封装后样品等效噪声温差小于100mK,并给出了384×288阵列样品的红外成像效果图。结果表明:采用的方法有助于实现相关成像阵列的量产化。 展开更多

关键词 微机电系统(mems) 非致冷红外传感器 VOX 直流磁控溅射 电阻温度系数(TCR)

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