一种面向微型传感器的新型微能源的结构设计与仿真

传统同位素微电池的能量转换结构采用单层阵列形式,造成电池输出功率较小,不能满足微型传感器件的需求.设计了一种基于大阵列多层压制的能量转换结构,以引入高深宽比工艺并增大比表面积,从而提高了放射源利用率,使得微电池可以根据微型传感器件的需求作出设计,并能与其进行工艺集成.对这种结构的微电池性能进行仿真得到最佳p-n结结深,结果证明了该结构具有较高的输出功率.     

第8届上银优秀机械博士论文奖——银奖 基于模态局部化的弱耦合谐振式加速度传感器敏感机理研究

<正>高灵敏度微加速度传感器是惯性导航系统的核心器件,用于战略导弹及潜艇的无源惯性导航以保证其制导和定位精度,也可以为固体地球演化、海洋气候变化和地球物理勘探等国家重大基础研究提供重要的数据支撑。但是,传统的微加速度传感器受制于其检测原理与现有加工技术的限制而不能实现很高的灵敏度。因此,发现新的敏感机理成为了大幅提高微加速度传感器灵敏度水平的一个重要途径。模态局部化是诺贝尔奖获得者P. W. Anderson提出的安德森局部化在结构动力学中的一     

MEMS扫描镜机电特性测量系统的设计

本文在微机电(MEMS)技术上设计并加工出了一种新型基于SOI工艺的谐振式微扫描镜,设计了MEMS扫描镜机电特性测量系统,对MEMS扫描镜的工作原理、机电特性、系统测量方法、系统方案实现和系统精度评定等方面进行了研究.首先,介绍了MEMS扫描镜的工作原理,对其结构设计及机电特性进行了研究.其次,研究了MEMS扫描镜的频...     

Notching效应在MEMS单步干法制造工艺中的应用

研究了一种基于深反应离子刻蚀（DRIE）中notching效应的MEMS单步干法制造工艺.首先,基于DRIE刻蚀SOI硅片时notching现象产生的机理,设计了多种不同线宽的槽结构,验证notching效应的发生条件.实验结果表明,对于所采用的具有30μm器件层的SOI硅片,发生notching现象的临界槽宽为12μm,而notching释放的极限结构宽度同样为12μm.其次,为实现大面积结构的notching释放,研究了正方形、矩形、三角形及六边形等4种典型释放孔结构的干法释放效果.实验结果表明,六边形释放孔不但能够快速有效地释放结构,同时还能降低notch-ing效应的磨损,有利于惯性MEMS器件的加工.最后,设计了一种Z轴微机械陀螺结构以验证提出的设计及工艺.加工及测试结果表明,所提出的单步干法制造工艺完全满足微机械陀螺设计加工要求,工艺简单、成品率高,所测试的陀螺在常压下即可达到122的品质因数.     

基于连续小波变换的二维边界层分离点判定

边界层分离点位置的检测是实现主动流动控制的基础和关键,采用可挠性的微型热膜传感器阵列对二维边界层分离点进行实时在线测量是一种新方法。针对小波变换在边界层分离流多尺度旋涡处理方面的优势,采用Morlet连续小波变换对传感器阵列信号进行时频域分析,根据边界层分离前后脉动旋涡频率段在时域上的百分比来确定分离点位置。结果显示采用该方法可以有效地判定出边界层分离点振荡区间。     

MEMS微型可编程光栅的研究现状（下）

近十几年来,微机电系统--MEMS技术作为一种使能技术,在各个领域(如机械、生物、光学、射频、能源等)得到了迅速发展,并实现了一定的产业化应用,取得了良好的经济效益.光学MEMS使光学元器件具备了体积小、重量轻、性能稳定、成本及功耗低等显著优点,实现了器件中关键结构的动态可控性,这是传统技术所无法比拟的.本文将在前文的基础上,重点介绍国际上其他的科研机构在MEMS微型可编程光栅相关方面的研究情况,对于每一种光栅结构的特点、制作工艺及其面向的应用领域进行了详细说明,最后讨论了MEMS微型可编程光栅的发展趋势.     

MEMS系统级设计与基于多端口组件网络的建模方法

MEMS的系统级设计对保证其整体综合性能和合理开发MEMS产品至关重要。针对MEMS的多能量域耦合、多信号混合的特点以及能量非保守等特殊要求 ,提出了基于多端口组件网络的MEMS系统级建模方法———采用多端口组件表示MEMS的功能结构部件 ,组件与组件通过端口联成网络表示整个系统 ;用统一规范化的微分代数方程表征并用硬件描述语言表述多端口组件。针对梁等具体的MEMS功能结构部件 ,采用宏建模方法确定其行为方程 ,从而得到有特定物理意义的、可供重用的组件模型。最后 ,给出了微加速度计的基于多端口组件网络方法的系统级设计示例     

静电活塞式驱动的分立式微镜的快速仿真(英文)

用解析的方法对典型的基于SUMMIT工艺、静电活塞式驱动的分立式微镜进行了快速的静态与动态仿真,避免了有限元法的繁琐性。在微镜阵列变形时的孔径函数不能用解析表达式表示的情况下,应用MATLAB软件实现了快速傅里叶变换,得到了单色平面波经微镜阵列反射后的的远场衍射花样。     

一种难加工材料铣削力的计算机辅助建模

为了实现难加工材料的高效切削，本文采用回归正交表设计试验方案，选用回归方法对试验结果进行分析，最终建立了铣削力模型。在实验中借助于程序，迅速、准确地完成了切削参数的选取、实验数据的处理和结果的分析，确保了实验结果的可靠性。这项工作不仅为切削加工提供了依据，也为切削加工的数值模拟提供了数据，同时为优化切削用量和铣刀设计奠定了基础。     

图型化蛋白质的微接触压印技术研究

化学微结构表面近年来在细胞生物学领域取得了日益广泛的应用,在固体表面图型化生物分子不仅可以控制细胞的黏附和生长,而且能够调节细胞功能.文章采用光刻技术制备印章母版,通过在印章母版上浇注聚二甲基硅氧烷(PDMS)获得软印章.在玻片上制备蛋白质微图型,并分别对经过氧等离子体处理和没有经过氧等离子体处理的PDMS印章其蛋白质压印效果进行了比较.结果表明,经过氧等离子体处理后的PDMs印章在其它参数保持不变的情况下能够明显提高蛋白质图型质量.