检索结果-内蒙古大学图书馆

光学精密工程 2013年第3期21卷 694-700页

作者：李伟车录锋王跃林中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室微系统技术重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100039

基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构... 详细信息

基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能。该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成。选用有限元分析软件对器件结构参数进行了仿真分析与优化,并利用电镀技术制作螺旋铜线圈,KOH湿法腐蚀和深反应离子刻蚀(DRIE)技术制作质量块-弹性梁振动系统,然后与永磁体一起组成了体积大约为100mm3的能量采集器样机。对制作好的电磁式振动能量采集器样机的振动特性测试表明:质量块-弹性梁振动系统的一阶固有频率为241Hz;在频率为241Hz、加速度为2.8ms-2的外界振动激励下,负载两端产生的交流电压峰峰值为9.2mV。另外调节质量块和弹性梁的参数,还可以得到不同固有频率的能量采集器。该能量采集器实现了从机械能到电能的转化,对无线传感器件的发展和应用很有意义。

关键词：电磁式能量采集器振动能量采集器横向振动微机电系统(MEMS)

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基于二悬梁微加热器平台的微纳融合气体传感器设计制造

基于二悬梁微加热器平台的微纳融合气体传感器设计制造

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第十八届全国半导体集成电路、硅材料学术会议

作者：郭联峰王翊戴正飞段国韬蔡伟平王跃林李铁中科院上海微系统与信息技术研究所微系统技术国家实验室传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院固体物理研究所安徽合肥 230031

文中设计制造了基于二悬梁微加热器平台的微纳融合气体传感器.通过结构优化和工艺参数控制实现了一种低功耗和高机械强度的二悬梁微加热器平台(MHP).利用模板法在MHP上原位制备二氧化锡(SnO2)有序多孔薄膜得到微纳融合气体传感器.在最... 详细信息

文中设计制造了基于二悬梁微加热器平台的微纳融合气体传感器.通过结构优化和工艺参数控制实现了一种低功耗和高机械强度的二悬梁微加热器平台(MHP).利用模板法在MHP上原位制备二氧化锡(SnO2)有序多孔薄膜得到微纳融合气体传感器.在最佳工作温度下(250℃),此微纳融合气体传感器的功耗仅为24mW,响应时间约为2s,对1ppm的乙醇的灵敏度(Rair/Rgas)可达到3.47,有望在安全监控、环境保护等方面得到广泛应用.

关键词：气体传感器制造工艺微型加热器平台二氧化锡薄膜

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微型光纤磁传感器的设计与制作

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光学精密工程 2013年第9期21卷 2294-2302页

作者：龙亮钟少龙徐静吴亚明中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家重点实验室微系统技术重点实验室上海200050 中国科学院大学微系统与信息技术学院上海200050

提出了一种基于微机电系统(MEMS)扭镜结构的光纤磁场传感器,并利用对角度变化非常敏感的双光纤准直器对扭镜的扭转角度进行了检测。该MEMS光纤磁传感器由MEMS扭镜结构、磁性敏感薄膜和双光纤准直器组成。文中分析了器件的磁敏感原理和... 详细信息

提出了一种基于微机电系统(MEMS)扭镜结构的光纤磁场传感器,并利用对角度变化非常敏感的双光纤准直器对扭镜的扭转角度进行了检测。该MEMS光纤磁传感器由MEMS扭镜结构、磁性敏感薄膜和双光纤准直器组成。文中分析了器件的磁敏感原理和光纤检测原理,介绍了器件综合设计方法,并给出了器件的结构参数。利用MEMS加工技术成功制作出了MEMS光纤磁传感器样品,最终得到的磁传感器的尺寸为3.7 mm×2.7 mm×0.5 mm。对磁传感器进行了实验测试,得到的输出实验值与理论值吻合。测试结果表明,该磁传感器的光纤检测灵敏度可达到0.65 dB/mT,最小可分辨磁场可达167 nT。将MEMS敏感结构与光纤检测相结合,该传感器兼备了两者的优点,结构紧凑、制作工艺简单、工作时无需电流激励。

关键词：光纤传感器磁传感器微机电系统光纤检测磁性薄膜

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一种采用嵌套斩波技术的Σ-Δ调制器的设计

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传感技术学报 2013年第6期26卷 845-850页

作者：胡斌徐德辉熊斌中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室微系统技术国家重点实验室上海200050

针对MEMS传感器输出电压小并且频率低的特点,设计了一种低噪声嵌套斩波Σ-Δ调制器。该调制器采用单环积分器级联前馈(CIFF)结构与嵌套斩波技术结合,降低了传感器接口电路的低频噪声,并减小了CMOS电路中斩波开关引入的残余失调电压。仿... 详细信息

针对MEMS传感器输出电压小并且频率低的特点,设计了一种低噪声嵌套斩波Σ-Δ调制器。该调制器采用单环积分器级联前馈(CIFF)结构与嵌套斩波技术结合,降低了传感器接口电路的低频噪声,并减小了CMOS电路中斩波开关引入的残余失调电压。仿真结果表明,提出的嵌套调制器可以有效抑制低频噪声。采用嵌套斩波Σ-Δ调制设计,在100 Hz信号带宽内,调制器最高信噪比达到109 dB,即17.8 bits的有效位数,满足了MEMS传感器低频微弱信号检测的要求。

关键词： MEMS传感器信号处理嵌套斩波 Σ-Δ调制器微弱信号

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垂直梳齿驱动的大尺寸MOEMS扫描镜

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光学精密工程 2013年第2期21卷 400-407页

作者：刘英明徐静钟少龙翟雷应吴亚明中国科学院上海微系统与信息技术研究所微系统技术重点实验室传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院大学北京100039

提出了一种采用垂直梳齿驱动器驱动的大尺寸、大扭转角度、低驱动电压微光机电系统(MOEMS)扫描镜。理论分析了垂直梳齿驱动器的工作原理,研究了垂直梳齿的制作工艺,采用体硅加工工艺结合硅-硅键合工艺制作了垂直梳齿驱动的MOEMS扫描镜... 详细信息

提出了一种采用垂直梳齿驱动器驱动的大尺寸、大扭转角度、低驱动电压微光机电系统(MOEMS)扫描镜。理论分析了垂直梳齿驱动器的工作原理,研究了垂直梳齿的制作工艺,采用体硅加工工艺结合硅-硅键合工艺制作了垂直梳齿驱动的MOEMS扫描镜。制作的扫描镜镜面尺寸为3mm×2mm,谐振频率为1.32kHz。测试表明,该扫描镜镜面具有很好的光学表面,其表面粗糙度的均方根只有8.64nm;扫描镜在驱动电压为95V时可以实现最大2.4°的扭转角度;测得其开启时的响应时间为1.887ms,关断时的响应时间为4.418ms。

关键词：微光机电系统(MOEMS) 扫描微镜垂直梳齿驱动器体硅工艺

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石墨烯修饰铂电极传感器测定水中微量重金属镉和铅

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分析化学 2013年第2期41卷 278-282页

作者：唐逢杰张凤金庆辉赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室中国科学院大学

建立了石墨烯修饰铂电极(G/Pt)共沉积铋膜测定水中微量重金属镉和铅的方法。采用微机电系统(MEMS)工艺制作铂电极,并利用CVD法在铂电极上原位生长石墨烯,制备了石墨烯修饰铂电极,与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极构成三电极体系;采用差分... 详细信息

建立了石墨烯修饰铂电极(G/Pt)共沉积铋膜测定水中微量重金属镉和铅的方法。采用微机电系统(MEMS)工艺制作铂电极,并利用CVD法在铂电极上原位生长石墨烯,制备了石墨烯修饰铂电极,与Ag/AgCl参比电极、铂丝对电极构成三电极体系;采用差分脉冲阳极溶出伏安法对水中微量的镉和铅进行测定。在pH=4.5的醋酸-醋酸钠(HAc-NaAc)底液中,Cd2+和Pb2+分别在#0.72和#0.48 V灵敏地产生溶出峰,线性范围分别为0.05～10 mg/L和0.03～5 mg/L,检出限均为10!g/L。本方法操作简单、安全快速、重现性好,适合于废水、地表水、及生活用水中镉和铅的测定。

关键词：石墨烯修饰铂电极差分脉冲阳极溶出伏安法铋膜重金属离子

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基于高密度PDMS通孔膜的循环肿瘤细胞筛选微流控芯片

基于高密度PDMS通孔膜的循环肿瘤细胞筛选微流控芯片

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第九届全国微全分析系统学术会议、第四届全国微纳尺度生物分离分析学术会议、2014国际微流控芯片与微纳尺度生物分离分析学术会议

作者：范晓云贾春平李刚赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感器技术联合国家重点实验室上海市长宁路865号 200050

循环肿瘤细胞(CTC)的检测对于预测肿瘤的复发,早期转移以及分阶段治疗有着重大的指导意义,目前常用的CTC分离方法主要有密度梯度离心法、过滤分离法和免疫分选法等,其中过滤法因其简便、快速的优势而受到众多科研及临床工作者的关注[1]... 详细信息

循环肿瘤细胞(CTC)的检测对于预测肿瘤的复发,早期转移以及分阶段治疗有着重大的指导意义,目前常用的CTC分离方法主要有密度梯度离心法、过滤分离法和免疫分选法等,其中过滤法因其简便、快速的优势而受到众多科研及临床工作者的关注[1],尤其是近年来基于MEMS工艺的过滤膜技术的快速发展为过滤式CTC筛选方法走向临床提供了技术基础.比如,基于硅基、聚对二甲苯、聚酰亚胺等材料的高密度过滤膜.不过这几种过滤膜都是通过刻蚀的方法制备的,对工艺设备要求较高,制作成本高昂,在一定程度上限制了过滤式CTC筛选技术的实际应用.针对现有CTC过滤膜技术的不足,本文提出了一种低成本的、基于PDMS浇注复制制作CTC过滤膜的工艺方法,并将其与微流控技术结合,应用于CTC的高效、低成本筛选.本文所设计和制作的CTC过滤芯片分为三层结构：上层进样腔层、高密度PDMS过滤膜和下层废液腔层(图1),其制作流程如图2所示：首先,在含玻璃支撑层的PDMS片上旋涂PVA溶液,加热去除水分制得PVA膜,该膜用作水溶性转移支撑层从模具上剥离转移机械强度较低的PDMS通孔过滤膜[2];然后,将“玻璃-PDMS垫片-PVA膜”压盖在浇注PDMS预聚物的含高密度微柱阵列的模具上;加热固化后,移除玻璃并剥离“PDMS垫片-PVA膜-PDMS通孔膜”;接着,利用Plasma方法将上述组合结构的通孔膜面与包含废液腔层结构的PDMS片键合;键合完成后,将键合组合体浸入去离子水中,数分钟后PVA膜溶解,顺利移除PDMS垫片;最后,再利用Plasma方法将“PDMS通孔膜-PDMS废液腔层”组合体与包含进样腔结构的PDMS片键合,完成芯片的制备.由于上述方法采用韧性强的水溶性PVA膜作为PDMS薄膜的转移支撑层,因此可以顺利地制备完整的PDMS通孔过滤膜,通孔大小、分布与模具一致,且分布均匀(图3).为了验证芯片对CTC的捕获能力,我们加入了A549(20-30μm),SK-MES-1(16-25μm),H446(15-18μm)三种尺寸、种类均不同的细胞进行测试.将已知个数细胞,依次取100以内的0,20,40,60,80,100个细胞作为检测源加入健康人全血中,负压抽吸驱动方式进样测试,样本流速控制在10 mL/h.在此我们获得总体上不低于92％的回收率(回收率=回收细胞数/加入细胞数).由图4可知,芯片对不同数目细胞样本检测性能稳定,具有很高可重复性.本文提出的基于软光刻技术制作出高密度PDMS过滤膜的方法,避免了传统刻蚀方法每制作一批次过滤膜均需多次光刻的复杂工艺过程,大大降低了过滤膜的制作成本,且基于该方法制作的过滤式微流控芯片可以高效的捕获全血样本中的CTC,操作简单,处理样本速度快,捕获的细胞形态完整,有望促进过滤式CTC筛选方法在临床的应用.

关键词：循环肿瘤细胞水溶性转移支撑层过滤膜微流控芯片

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背照射波长延伸InGaAs面阵焦平面探测器

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红外与毫米波学报 2013年第3期32卷 214-219页

作者：魏鹏黄松垒李雪邓洪海朱耀明张永刚龚海梅中国科学院上海技术物理研究所传感技术国家重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

在MBE外延生长的In0.8Al0.2As/In0.8Ga0.2As材料上,采用台面成型方法制备了背照射32×32元InGaAs探测器,其中心距为30μm,并详细分析了探测器及其焦平面光电性能.结果表明,温度高于220 K时吸收层材料热激活能为0.443 eV,300 K时在... 详细信息

在MBE外延生长的In0.8Al0.2As/In0.8Ga0.2As材料上,采用台面成型方法制备了背照射32×32元InGaAs探测器,其中心距为30μm,并详细分析了探测器及其焦平面光电性能.结果表明,温度高于220 K时吸收层材料热激活能为0.443 eV,300 K时在所考虑的偏压范围内,暗电流主要由扩散电流、产生复合电流及其欧姆漏电流构成.对组件焦平面特性也进行了研究,并通过读出电路的变积分电容测试结构测试结果提取出积分电容上的寄生电容,在测试温度范围内约为10 fF左右.

关键词： InGaAs 暗电流 R0A 寄生电容

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一种体域网无线心电监护系统的研制与测试

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现代电子技术 2014年第4期37卷 37-41页

作者：张洹千杜晓薇杨坚卞士平韩雪松李擎金庆辉赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海 200050 中国科学院上海临床研究中心-生物传感技术临床研究中心上海 200031 中国科学院大学北京100049 上海市徐汇区中心医院上海200031

随着中国老龄化和家庭空巢化的加剧,患有慢性疾病的老人在医院外的健康监护问题变得日益突出。这就需要人们能够设计出有别于传统医疗仪器的新系统,这样的新系统称为体域网系统。论述了体域网无线心电监护系统的设计方案,重点介绍了患... 详细信息

随着中国老龄化和家庭空巢化的加剧,患有慢性疾病的老人在医院外的健康监护问题变得日益突出。这就需要人们能够设计出有别于传统医疗仪器的新系统,这样的新系统称为体域网系统。论述了体域网无线心电监护系统的设计方案,重点介绍了患者系统以及预警系统的构成。患者系统采用便携式心电检测模块来采集患者的心电信号;蓝牙短距无线通信技术用于将实时心电信号传输到智能手机;预警系统能接收患者系统发送的心电信号。最后给出了在医院环境中对系统进行的三项测试结果。

关键词：体域网无线心电监护老龄化智能手机

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硅基石墨烯场效应管关键工艺研究

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功能材料 2013年第B12期44卷 344-349页

作者：张凤方新心成霁唐逢杰金庆辉赵建龙中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室上海200050 中国科学院与德国于利希研究中心超导与生物电子学联合实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子... 详细信息

石墨烯由于其独特的电学特性受到关注,工艺的研究促使石墨烯材料的实际应用。着重于石墨烯场效应管关键工艺(目标衬底的预处理、石墨烯的转移、金属沉积、石墨烯刻蚀与退火)的优化。通过实验发现,衬底上硅醇基的密度以及碳氢化合物分子的大小对器件的性能有很大的影响;与热蒸发方式相比,溅射会对石墨烯引入更多的缺陷,降低器件性能;金属上石墨烯的接触电阻率为1.1×104Ω·μm,而金属下石墨烯的电阻率为2.4×105Ω·μm;应用射频和微波等离子体系统对石墨烯进行刻蚀,微波等离子体会造成石墨烯上的光刻胶碳化,使得光刻胶很难用丙酮去除;器件制备完成后,样品需要在(H2/Ar)还原性气氛中退火,以除去吸附在石墨烯表面的杂质,提高器件的性能。

关键词：石墨烯溅射热蒸发石墨烯转移等离子体刻蚀

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