新型半填充微气相色谱柱芯片研究

基于微机电系统(MEMS)技术设计制造了新型半填充微气相色谱柱(μGCC)芯片,芯片的微沟道内设计有排列整齐的椭圆微柱阵列。与现有半填充μGCC相比,新型μGCC的微沟道具有更大的表面积和更均匀的流速场分布,对芯片分离度和柱效的提高起着至关重要的作用。设计的芯片成功分离了重烃类混合气体组分和苯系物,理论塔板数最高可达到9 246 plates/m。     

微气相色谱分离柱的研究

本文对微气相色谱分离柱的制造作了介绍,微柱截面近似为宽200μmm、深30μm的矩形.用102G色谱仪分析了几种固定相材料的分离特性,结果表明SE-30能很好地区分酒精和汽油,适合作为汽车的集成酒敏传感器中微色谱分离柱的固定相.     

用于微惯性器件的ICP刻蚀工艺技术

在微惯性器件加工中,ICP深硅刻蚀技术主要用于梳齿结构的释放.工艺试验中的梳齿结构的最细线条尺寸为2μm,刻蚀深度为40μm,刻蚀的深宽比为20∶1,接近刻蚀设备A601E的加工极限.为了提高刻蚀精度,减小根切和底切效应,本文介绍了一种实现微结构刻蚀的ICP分步工艺的新方法,采用不同的刻蚀工艺条件,初始阶段减小底切效应,减小线条损失,刻蚀的中间阶段保证刻蚀速度,刻蚀的最终阶段减小侧向刻蚀,提高结构释放的一致性.同时通过在刻蚀结构的背面生长200 nm厚Al膜对等离子体的吸附作用减小了根切效应,提高了刻蚀的精度和结构释放的一致性.     

微型气相色谱柱芯片研究进展

微型气相色谱仪可对复杂气体组分进行现场、实时、快速地定性和定量分析.微型气相色谱柱芯片作为微型气相色谱仪的核心部件之一,决定了其分离性能的好坏.微机电系统(MEMS)技术的发展为制造微型气相色谱柱芯片提供了有效的加工技术、可灵活选择的衬底材料,甚至可以通过MEMS技术制备均匀的固定相,从而获得具有更好分离性能的微型气相...     

微机械加工中的RIE技术

简述了反应离子刻蚀(RIE)技术在微型传感器部件加工制造中的应用,报道了采用NF_3、SF_6等气体反应离子刻蚀Si的实验结果,研制出了φ300μm的微型Si齿轮。     

一种低成本压电无阀微泵的研制

提出了一种低成本的由压电材料驱动的平面扩张/收缩管无阀微泵的制作工艺.通过数值模拟确定了扩张/收缩管扩张角的最优值,在此基础上,采用光刻和湿法刻蚀工艺,刻蚀了300μm深的泵腔基片和100 μm深的盖片;使用等离子体清洗技术将其与PDMS薄膜键合,完成了可以实现单向泵送的压电无阀微泵样机制作.研究了该压电无阀微泵样机的...     

气相色谱分离过程的模拟

建立了描述多组分气相色谱柱内运动过程的数学模型,模型包括物料平衡方程、吸附方程和传质方程,采用数值方法求解,对多种操作条件及色谱柱特征参数对色谱分离过程的影响进行模拟,为色谱过程的应用提供设计和优化的基本条件。模拟结果与实验结果一致,表明本文所建立的够正确描述各种条件下的色谱过程。该模型还可以推广用于各种不同的色谱程序操作。     

气相色谱分离过程的模拟

建立了描述多组分气相色谱柱内运动过程的数学模型 ,模型包括物料平衡方程、吸附方程和传质方程 ,采用数值方法求解。对多种操作条件及色谱柱特征参数对色谱分离过程的影响进行模拟 ,为色谱过程的应用提供设计和优化的基本条件 ;模拟结果与实验结果一致 ,表明本文所建立的模型能够正确描述各种条件下的色谱过程。该模型还可以推广用于各种不同的色谱程序操作     

气液填充色谱优化分离条件的计算机选择

本工作是非线性规划网格法在气液填充色谱优化分离条件选择中的应用。实验结果表明,计算机所预测的色谱柱的优化工作点上难分离溶质对的分离度,明显优于任何一个随机工作点上的分离度,且所有溶质的保留值的计算机预测值与实验值的偏差在10%的范围内。     

微型线圈-铁芯结构传感器中聚酰亚胺的低成本刻蚀和平坦化方法

本文研究了预亚胺化温度、时间以及刻蚀时间对聚酰亚胺湿法刻蚀结果的影响。预亚胺化后 2.5 μm厚的PI-5型聚酰亚胺采用EPG 533型光刻胶作为掩膜时,预亚胺化采用90℃/5 min - 140℃/10 min方案,采用1% KOH溶液,15 s的显影/刻蚀时间会得到较好的刻蚀结果。在此基础上,通过实验研究了一种低成本的填充式平坦化技术。通过在底层线圈上旋涂一层聚酰亚胺,湿法刻蚀去除铜线上的聚酰亚胺保留间隙中聚酰亚胺,然后再旋涂第二层聚酰亚胺的方式,完成了第二层聚酰亚胺的平坦化。与直接在底层线圈上旋涂聚酰亚胺而不做平坦化处理比较,起伏高度差从1.8 μm降低到150 nm,且起伏缓慢、无明显台阶。应用这种技术制备了一种采用线圈铁芯结构的微型磁通门传感器并进行了测试,传感器工作正常,性能优良。     

A high resolution MEMS based gas chromatography column for the analysis of benzene and toluene gaseous mixtures

his paper reports a high resolution gas chromatography (GC) column based on micro electro mechanical systems (MEMS) technology. This 6.0 m long, 100 μm wide, and 100 μm deep column was fabricated using deep reactive-ion etching (DRIE) to form channels for gas separation, and the channels were sealed with Pyrex 7740 glass by using anode bonding. After the GC column was coated with dimethyl polysiloxane (OV-1) as the stationary phase, benzene and toluene were successfully separated in less than 185 s. The resolution of benzene and toluene was 6.33, which was higher than any previously reported values to our best knowledge. The tailing factors of benzene and toluene were 1.13 and 1.20, respectively, and the number of theoretical plates of toluene was 4850. The system is applicable as a portable device for ambient air quality monitoring and industrial exhaust gas analysis.     

基于∑-△M的五阶MFLR数字微加速度计闭环控制系统

为了进一步抑制加速度计信号带宽范围内的噪声,提出并设计了一种基于∑-△M的五阶多反馈谐振式（MFLR）微机械加速度计闭环控制系统,该系统通过增加额外的内部负反馈对量化噪声进行再一次整形.微机械加速度计结构为一种全差分式结构,在结构层厚度为60 μm、基底层厚度为400μm的SOI硅片上,经过光刻、溅射、深度反应离子刻蚀等工艺步骤加工而成.整个闭环控制系统的Matlab/Simulink模型首先被建立,然后采用“单位圆分析法”进行系统参数的设定,系统仿真显示：当输入幅值1gn、频率128Hz的加速度信号时,加速度计的噪声为-136.2 dB,与传统五阶MF结构的∑-△M闭环控制系统相比,在0 ～500 Hz信号带宽范围内的噪声降低了7.9dB.最后整个系统在四层PCB电路板上进行了功能性验证和测试.     

NiCr薄膜微加热器在低温环境下的电学特性研究

设计了一种适用于深低温环境的微型加热器。使用AC磁控溅射技术将NiCr(80/20 at.%)合金沉积到SiO2/Si基底上,并采用微加工工艺实现薄膜图形化,作为加热器的加热元件。研究了NiCr薄膜的电学性能和晶体结构与退火条件之间的关系。实验表明:在450℃氮气环境下退火30min,可以获得深低温性能优良的NiCr加热器。该加热器在20K时的电阻温度系数(TCR)为80.80×10-6/K。X射线衍射(XRD)分析显示NiCr薄膜在450℃氮气环境下退火后,薄膜的结晶度增大,因此,退火条件对薄膜的电阻率和电阻温度系数有较大的影响。     

语音分离与HMM相结合的语音增强方法

针对基于隐马尔科夫（HMM,Hidden Markov Model）的MAP和MMSE两种语音增强算法计算量大且前者不能处理非平稳噪声的问题,借鉴语音分离方法,提出了一种语音分离与HMM相结合的语音增强算法。该算法采用适合处理非平稳噪声的多状态多混合单元HMM,对带噪语音在语音模型和噪声模型下的混合状态进行解码,结合语音分离方法中的最大模型理论进行语音估计,避免了迭代过程和计算量特别大的公式计算,减少了计算复杂度。实验表明,该算法能够有效地去除平稳噪声和非平稳噪声,且感知评价指标PESQ 的得分有明显提高,算法时间也得到有效控制。     

基于TasNet的单通道语音分离技术的研究综述

语音分离是声学信号处理中的一项基本任务,具有广泛的应用。得益于深度学习的发展,近年来单通道语音分离系统的性能有了显着提升。特别是,随着一种被称为时域音频网络（Time-domain audio separation Network,TasNet）的新语音分离方法被提出,语音分离技术的研究也逐步从基于时-频域的传统方法过渡至基于时域的方法。本文综述基于TasNet的单通道语音分离技术的研究现状与展望。在回顾基于时-频域的语音分离传统方法之后,本文重点介绍基于TasNet的Conv-TasNet模型以及DPRNN模型,并对比针对各模型的改进研究。最后,本文阐述目前基于TasNet的单通道语音分离模型的局限性,并从模型、数据集、说话人数量以及如何解决复杂场景下的语音分离等层面对未来的研究方向进行讨论。     

MIMO-OFDM的FFT/IFFT处理器

面向多输入多输出(MIMO)正交频分复用(OFDM)系统,设计一种可配置的FFT/IFFT运算处理器。给出多通路流水线FFT/IFFT处理器架构,通过一个输入数据重排模块,实现来自4条信道的多通路数据同时计算,支持不同数据率的FFT/IFFT运算。性能分析表明,在SMIC 0.13 μm工艺下,该处理器的最高时钟频率可达125 MHz,面积达到1.800×1.500 μm2。     

一种弱硬实时约束规范

当弱硬实时系统约束规范中μ-patterns首个字符为0时,弱硬实时约束规范 就失去作用。针对该问题,通过改变截止期满足率的计算方法,提出一个弱硬实时约束规范 ,在保持 优点的同时,扩大了其使用范围,并通过偏序证明来保证其优良 性能。     

一种可重构模乘器的硬件设计

提出一种改进的基于剩余数系的Montgomery模乘算法.该算法通过对相对固定的参数进行预计算,从而减少运算过程中模乘运算的次数,与Bajard J C提出的算法(IEEE计算机会刊,2004第6期)相比减少300/(2k+8).同时基于改进算法提出数据长度可伸缩的硬件模乘器结构设计,并在0.18 μm SMIC工艺下...     

MEMS光敏BCB硅—硅键合工艺研究

光敏BCB作为粘结介质进行键合工艺实验研究。实验中选用XUS35078负性光敏BCB,提出了优化的光刻工艺参数,得到了所需要的BCB图形层,然后将两硅片在特定的温度与压力条件下完成了BCB键合。测试表明:该光敏BCB具有较小的流动性和较低的塌陷率。键合后的BCB胶厚约为11.6μm,剪切强度为18MPa,He细检漏率小于5.0×10-8atm·cm3/s。此键合工艺可应用于制作需要低温工艺且不能承受高电压的MEMS器件。     

应用于锁相环的低电压高性能电荷泵设计

该文设计采用SMIC1．2V,0．13μmCMOS工艺。通过对电荷泵的非线性特性分析,设计一种低电压,高性能的电荷泵电路。这种电荷泵电路上下支路的电流失配在300mV-900mV的输出摆幅下得到很好的优化,与传统低压结构比较有明显优势,同时设计中也抑制了电荷共享等电学失配。