集成微光机电系统研究现况及其产业化前景

本文介绍了国际集成微光机电系统的研究现况及其产业化前景 ;在此基础上 ,提出了对我国加快这一领域的研究和产业化的看法     

室温硫化水性硅橡胶粘接性研究

为了使水性硅橡胶具有实用价值,本文采用定性测试的方法,较系统地对有机锡催化体系室温硫化(RTV)水性硅橡胶粘接性进行了研究。结果表明,水性硅橡胶的粘接性随体系pH值的升高而提高;在一定范围内,水性硅橡胶的粘接性随催化剂用量或交联剂用量的减少而得到改善;加入适当的增黏剂、羟基稳定剂、或使用潜伏性活性基团的底涂剂都有助于改善水性硅橡胶的粘接性。     

In situ nanoscale refinement by highly controllable etching of the(111) silicon crystal plane and its influence on the enhanced electrical property of a silicon nanowire

Nanoscale refinement on a(100) oriented silicon-on-insulator(SOI) wafer was introduced by using tetra-methyl-ammonium hydroxide(TMAH,25 wt%) anisotropic silicon etchant,with temperature kept at 50℃to achieve precise etching of the(111) crystal plane.Specifically for a silicon nanowire(SiNW) with oxide sidewall protection,the in situ TMAH process enabled effective size reduction in both lateral(2.3 nm/min) and vertical (1.7 nm/min) dimensions.A sub-50 nm SiNW with a length of microns with uniform triangular cross-section was achieved accordingly,yielding enhanced field effect transistor(FET) characteristics in comparison with its 100 nm-wide pre-refining counterpart,which demonstrated the feasibility of this highly controllable refinement process. Detailed examination revealed that the high surface quality ofthe(111) plane,as well as the bulk depletion property should be the causes of this electrical enhancement,which implies the great potential of the as-made cost-effective SiNW FET device in many fields.     

新结构的硅一体化微加速度传感器

本文介绍了一种新结构的硅一体化微加速度传感器，理论和实验结果表明，这种传感器与传统硅微机械结构加速度传感器相经具有温度特性好，工艺简单和成品率高等优点，这种结构特别适合制作谐振传感器。     

宽度比对组合沟道结构牺牲层腐蚀特性的影响

对宽度比对组合沟道结构的牺牲层腐蚀特性的影响进行了研究.从理论和实验两个方面,对不同宽度比的腐蚀特性进行了比较.结果表明,宽度比对窄-宽组合结构和宽-窄组合结构的影响不同.对于窄-宽组合结构,腐蚀过程不仅与宽度比有关,而且与沟道宽度有关.对于宽度比相同的结构,每个阶段的腐蚀速率和腐蚀前端浓度非常接近,每个阶段的腐蚀时间却随沟道宽度的增加而增长.但是,如果宽沟道的长度比较长,总的腐蚀时间非常接近.对于宽-窄组合沟道结构,如果宽度比相同,则包括所需腐蚀时间在内的所有过程完全相同.每个阶段结束时的腐蚀速率和腐蚀前端的浓度随着宽度比的增大而增大,但是总的腐蚀时间随宽度比的增大而下降.     

基于二维分布阵列波导光栅的光波分复用器/解复用器

基于二维分布衍射光栅与平面波导概念,提出了基于二维分布阵列波导光栅的光波分复用器／解复用器。光波分复用器／解复用器利用二维衍射光栅的波长变化下光波的衍射路径由两个方向的色散值矢量合成决定这一特性,同时适当地控制其自由谱范围特性的设计,使其具有二维光波分分布特性,从而可以在输入和／或输出端设计二维输入／输出通道,大大增加波分复用与解复用的通道数的设计能力。对器件的特性与应用进行了讨论。     

BOE溶液腐蚀PN结N型区域现象

通过选择性离子注入,在硅片表面形成P区、N区紧密接触的PN结结构．实验发现,在黑暗条件下,PN结N型区域可被HF酸或BOE溶液选择性腐蚀;该腐蚀速率与HF酸溶液浓度有关,随环境温度升高而加快,腐蚀速率范围为0．25～3．5nm／min;腐蚀后硅片表面平整．对腐蚀机理进行了初步讨论．结合氧化硅蚀刻缓冲液（BOE溶液）氧化硅牺牲层腐蚀技术,发展出一套硅纳米线加工工艺;利用该工艺,加工出特征尺寸小于100nm的硅纳米线．     

带温度补偿结构的高灵敏度光读出红外成像阵列器件设计

本文提出了一种光读出红外成像阵列器件的结构设计,该设计提高了器件的热-机械灵敏度,同时能有效降低周围环境温度变化所带来的影响.理论计算表明,该阵列器件的关键性能指标热-机械灵敏度和噪声等效温差分别为2.39×10-3和2.42,此外,ANSYS模拟仿真的结果验证了该设计能抑制周围环境温度波动对器件红外目标探测的影响.     

高阶谐振模态的超高质量分辨硅微悬臂梁压阻传感器

开发了一种在空气中具有几十飞克质量分辨率的谐振式微机械悬臂梁生化质量检测传感器.在悬臂梁上面实现了使用惠斯通压阻电桥检测和洛伦兹力线圈驱动集成结构.与通常的一阶模态谐振传感器不同,为了显著提高传感器特异性反应吸附质量以实现分子水平的检测分辨率,提出了一种二阶弯曲谐振模态优化驱动的方法.在悬臂梁上集成了一种回形针状的驱动电流回路,实现了与第二模态悬臂梁运动两个相反运动峰值相吻合的两处同时反方向驱动.研究中采用硅微机械技术实现了集成谐振悬臂梁的制作,并研制出了高性能的谐振传感器闭环接口电路.在空气中进行谐振实验,与传统一阶模态传感器相比,采用该优化驱动的二阶模态,谐振品质因数从195提高到857,谐振频率从49.156提高到298.132kHz,采用Allen方差的方法对谐振频率噪声进行分析,表明该优化驱动的二阶模态传感器将传统的一阶模态传感器质量分辨率从0.17改善到0.029pg,达到了4个痘病毒的质量分辨水平.