新型推挽激励的谐振式微机械静电场传感器

为了提高传感器的信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),降低器件的耦合干扰,基于表面微机械工艺设计制作了一种新型推挽激励方案的谐振式微型静电场传感器.该传感器敏感结构主要包括静电梳齿激励电极、屏蔽电极和感应电极3部分.工作时,在该传感器敏感结构同一侧梳齿的固定端上加入反相相等的激励信号,实现差分激励,使屏蔽电极在谐振频率处振动,从而在感应电极上感应出差分电流信号,通过相关检测方式检测出传感器该输出信号的二次谐波分量,即可获得被测静电场强度大小.该传感器的新型结构设计和激励检测方案可获得最大电场响应灵敏度,并有效抑制了同频耦合串扰和共模噪声.常压室温(约25℃)测试结果表明,在量程(-15 kV/m～15 kV/m)内,只需要5 Vpp激励电压,其中线性度(端基线性度)达到了1.03%,分辨率优于200 V/m.     

基于Labview的微型电场传感器自动标定系统

针对微型电场传感器输出信号弱(pA量级)、噪声强等特点,设计了一种新型的传感器微弱信号检测与标定测试系统。该系统采用Labview可视化编程语言,实现传感器的采集控制和信号处理,并基于新型的相关检测和噪声抑制技术,可实现信噪比达到-60dB的信号提取,通过加载相关测试模块,可进一步测得传感器的静态及动态指标,并谱出动态响应曲线。     

基于GprMax粮库异物微波探测传感系统的仿真

介绍了粮库异物探测传感系统的微波探测原理以及电磁波散射仿真软件GprMax,并在此基础上在单异物、不同中心频率的天线、不同的粮食介电特性情况下,对系统进行了建模和仿真,仿真结果对深刻理解探测原理及其可行性有理论意义,同时也对系统参数设计(如时窗的选择等)、天线的选择以及系统最后的数据处理、成像解释分析有指导意义.     

全密封超薄碳纳米管玻璃平板字符显示器件制造工艺的初步探讨

利用自制的场助热丝化学气相沉积设备，在不锈钢电极的部分选取表面上，摸索出了直接生长碳纳米管（CNT’s）勿须涂敷催化剂的新方法。利用得到的高定向多壁碳纳米管薄膜，研究出一种制造大面积实用碳纳米管阵列场发射（CNT’s／FEA）阴极的新方法。经真空条件下的发射特性测量及SEM等检测手段肯定了这种CNT’s／FEA阴极的实用性。从工艺流程角度出发，初步探讨了静态工作制式下，采用碳纳米管做电极后，实现一种全密封超薄碳纳米管玻璃真空字符（或图像）显示器件的可能性。10多只封离管共显示过3种类型的字型（图像），全部管厚仅为2．7mm。实验结果不仅提供了一种碳纳米管阴极在玻璃真空平板型器件内应用的方法，也摸索出了一条实现小尺寸双色（或多色）字符（图像）静态（或动态）显示的廉价、节能途径。     

SOI谐振式微型电场传感器的新型制作工艺研究

This paper presents a new fabrication process for the SOI-based novel miniature electric field sensor. This new process uses polyimide film to release the SiO₂ layer.Compared with the CO₂ critical point release method,it significantly improves the device surface cleanliness and shortens the process flow.The impurity on the base layer is analyzed.The problem of peak and butterfly-type contamination occurring on the base layer of the SOI wafer during the DRIE process is discussed and solved by thickening the photoresist layer and coating with polyimide film twice.This new process could fabricate MEMS sensors and actuators such as SOI-based electric field sensors,gyroscopes,and micro mirrors and can be an alternative fabrication process compared to commercial SOIMUMPS fabrication processes.     

聚酰亚胺振动膜微型电场传感器

设计并分析了一种新型的以硅为基底、聚酰亚胺为振动膜的微型电场传感器。此种传感器利用了聚酰亚胺耐热、耐腐蚀并具有良好机械性能的特点,采用MEMS技术制造,使其具备体积小、重量轻、功耗低、便于与其他器件集成等特点,而且制作工艺简单,成本较低。本文阐述了此传感器的工作原理,并通过计算机模拟确定了增强信号的方法,同时描述了新型传感器的结构设计和加工工艺过程。     

微型器件的自装配技术

自组装技术起源于生物化学领域。20世纪90年代以来,这种新型的装配技术得到了关注并且经历了较快的发展,同时在微机电系统(MEMS)等研究领域显示了潜在的应用前景。本文阐述了自组装技术的发展,介绍了多种自组装方法,包括利用毛细力、重力以及亲水(疏水)力作为驱动的多种自组装过程,着重总结了自组装技术在MEMS领域的应用。     

Si3N4微尺度薄膜的热物性

Si3N4薄膜被广泛应用于微机械和微电子器件中,其热物性在某些器件中显得很重要.为了研究Si3N4薄膜的热容、辐射、对流等热物性,文中设计出一种悬膜结构,并从理论上分析了此结构的传热机理.实验中利用微机械加工技术制作出不同尺寸和厚度的Si3N4微尺度悬膜,并通过测试得到了Si3N4薄膜的热学参数.     

一种极低场曲复合聚焦偏转系统的设计

本文提出了一种用系统本身预偏转和主偏转象差相抵消来消除电子光学场曲的方法。采用解析函数近似表示系统场分布和电子轨迹,对象差进行了理论分析和解析计算,表明在一定条件下,可以完全消除复合聚焦偏转系统的彗差和横向色差,并使场曲达到极小。由设计实例可见,该系统在10×10mm~2扫描范围内,场曲仅为0.013μm。     

硅尖阵列-敏感薄膜复合型阴极真空微电子压力传感器特性的测试

封装、测试了硅尖阵列-敏感薄膜复合型阴极的真空微电子压力传感器，在计算机模拟计算的基础上，对封装好的真空微电子压力传感器进行了实物测试，得出实物测试场发射电流曲线（开启电压低，发射电流曲线与计算机模拟曲线一样，电压45V时发射电流可达到86mA，平均每个硅尖为21μA）、压力特性曲线（呈线性变化，与计算机模拟计算的曲线相近）及灵敏度数据。电压1.5V即可测试并且其压力特性成线性变化，灵敏度为0.3μA/kPa。