硅基PZT压电功能结构

为获得适合单片集成的硅基PZT压电功能结构,对近年PZT薄(厚)膜在MEMS领域的研究现状进行了综述分析,提出了一种新型的双杯PZT/Si膜片式功能结构.采用有限元方法对双杯PZT/Si膜片进行了结构优化,得到PZT和上下硅杯的结构优化值为DPZT∶D1∶D2 =0.75∶1.1∶1,一阶模态谐振频率为13.2 kHz.以氧化、双面光刻、各向异性刻蚀以及精密丝网印刷等工艺技术制作了双杯硅基PZT压电厚膜膜片,膜片具有压电驱动功能,PZT压电膜厚达80 μm.实验表明,双杯PZT/Si膜片式功能结构的MEMS技术兼容性好,对芯片内其它元件或电路的影响小,适合作为MEMS片内执行元件的驱动机构.     

力平衡MEMS加速度计的系统级建模与仿真

利用两种不同方法完成力平衡加速度计的系统级仿真.系统级模型参数在已完成的硅基力平衡MEMS加速度计结构上提取,数学模犁和仿真分别采用VHDL-AMS和SIMULINK TM来实现.对仿真结果进行比较,两者之间有细微的差别.利用VHDL-AMS进行仿真更灵活、准确,模型可重复再用,但是过程中要消耗更多时间.而使用SIMULINK可以方便、快捷地建立模型.     

掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜应变系数及其线性度的影响

利用低压化学气相沉积（LPCVD）技术制备了不同掺杂浓度的多晶硅纳米薄膜,并对样品的压阻特性进行了测试．采用最小二乘法对实验数据进行拟合,得到了应变系数及其线性度与掺杂浓度的关系．实验结果表明：掺杂浓度从8．1×10^18cm^-3变化至7．1×10^20cm^-3,多晶硅纳米薄膜的纵向和横向应变系数先增加再减小,最后基本不再随掺杂浓度而变化,且纵向应变系数大于横向应变系数：掺杂浓度低于4.1×10^19cm^-3时,应变系数的非线性较大,且随掺杂浓度的升高而迅速减小;掺杂浓度高于4．1×10^19cm^-3时,应变系数的非线性较小并出现波动现象,同时纵向应变系数的非线性小于横向应变系数的非线性．利用隧道压阻理论对实验结果进行了分析．结合以前的研究结果可知,适合传感器制作的多晶硅纳米薄膜的优化掺杂浓度应为（2．0～4．1）×10^20cm^-3,为进一步利用多晶硅纳米薄膜制作传感器提供了非常有价值的参考信息．     

芯片实验室技术及其应用

从技术及应用方面,对芯片实验室在近几年内的研究现状和发展趋势予以综述.介绍了芯片实验室的加工技术、基底材料的选择以及常用的几种检测手段,并详细阐述了该技术在临床分析、环境监测、核酸和蛋白质分析以及细胞和离子的检测中的应用.     

体硅工艺微振动传感器的研制

体硅工艺微振动传感器与表面工艺微振动传感器相比,具有灵敏度高、噪声低等优点．本文研制的体硅工艺微振动传感器,其敏感单元为叉指电极结构,弹性梁采用新颖的多级折梁结构．利用硅深槽刻蚀技术(ICP)制作微振动传感器,ICP的最大刻蚀深度可达400μm,最小线条宽度小于1μm．传感器的灵敏度可达56．8fF／g,测量范围-5g～5g,抗过载能力高于1000g,共振频率为2．5kHz．     

电容式多晶硅微声传感器的模拟与设计

设计了一种以多晶硅薄膜作为振动膜片的电容式硅微声传感器。通过有限元法(FEM)对传感器建模，并对其进行静力、模态和谐响应分析。模拟分析结果表明此传感器机械灵敏度可达1．81X10^-7m／Pa，其频带宽度接近10kHz。     

MEMS兼容丝网印刷PZT压电厚膜研究

对丝网印刷PZT压电厚膜制备工艺浆料配置、印刷技术、退火条件、上下电极的选择及极化方法等进行了研究 ,并采用扫描电子显微镜 (SEM )及与之配套的能谱分析仪对制备的PZT样品的微观结构、成分进行了测试分析。结果表明 ,PZT压电厚膜的膜厚可达 10 0 μm ,印制图形分辨率在5 0 0 μm以上 ,在 80 0℃经 1h退火就可获得良好的微晶结构 ,且具有压电特性     

加速度计模拟输出的∑-△压频转换新方法

设计了一种基于∑-△调制器技术的新型电压一频率转换器,用于将微加速度计的模拟电压信号转换为相应的频率输出信号．该电路采用中国电子科技集团24所的4μmP阱标准CMOS工艺参数进行模拟仿真．在10V电源电压下,时钟频率为1．04MHz,其输入电压范围为1．5V～8．5V,输出频率范围为40kHz-533kHz,转换灵敏度约为134kHz／V,非线性度不大于0．08％．仿真结果证明,其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率以及正负两种转换特性,因此可广泛应用于加速度计等矢量传感器的模数转换接口电路．     

加速度计模拟输出的Σ-Δ压频转换新方法

设计了一种基于∑-△调制器技术的新型电压一频率转换器,用于将微加速度计的模拟电压信号转换为相应的频率输出信号．该电路采用中国电子科技集团24所的4μmP阱标准CMOS工艺参数进行模拟仿真．在10V电源电压下,时钟频率为1．04MHz,其输入电压范围为1．5V～8．5V,输出频率范围为40kHz-533kHz,转换灵敏度约为134kHz／V,非线性度不大于0．08％．仿真结果证明,其对于恒定输入电压具有稳定的输出频率以及正负两种转换特性,因此可广泛应用于加速度计等矢量传感器的模数转换接口电路．     

圆形霍尔板参数对MEMS霍尔器件性能影响研究

利用ANSYS有限元分析软件对的工作状态进行计算,分析霍尔器件灵敏度与霍尔板(霍尔器件工件区域)结构尺寸关系,研究形状对器件灵敏度的影响。结果表明:圆形霍尔板灵敏度比矩形霍尔板的高,当圆形霍尔板的半径与厚度比值为20时,灵敏度最高。