检索结果-内蒙古大学图书馆

分析化学 2025年第1期53卷 1-13页

作者：金言李文博祝雨晨赵斌李磊郑丹冯飞上海应用技术大学化学与环境工程学院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

金属有机框架（MOFs）材料是金属离子或金属簇和有机配体通过配位作用构筑而成的多孔材料，具有比表面积大、热稳定性好和孔径可调等优点，在气相色谱分离领域具有广阔的应用前景。近年来，用于气相色谱固定相的MOFs材料主要包括ZIF、MI... 详细信息

金属有机框架（MOFs）材料是金属离子或金属簇和有机配体通过配位作用构筑而成的多孔材料，具有比表面积大、热稳定性好和孔径可调等优点，在气相色谱分离领域具有广阔的应用前景。近年来，用于气相色谱固定相的MOFs材料主要包括ZIF、MIL、UiO-66、HKUST-1和IRMOFs等。基于分子筛效应、范德华力、氢键和π-π相互作用等不同分离机制，可对MOFs固定相材料的孔径、孔道微环境、框架结构、不饱和金属位点和特殊官能团进行有针对性的设计与调控。以MOFs材料为固定相的气相色谱柱对正构烷烃及其异构体、芳香族化合物及其异构体、醇/酮/醛类及其异构体与手性化合物表现出独特的分离性能。将有机聚合物和新型纳米材料与MOFs材料进行复合，可提高MOFs固定相材料的分离性能和稳定性。因此，MOFs材料有望成为一种可应用于复杂环境气体分离的固定相材料。本文主要对近年来不同种类MOFs气相色谱固定相材料的研究进展进行了综述，讨论了其作为气相色谱固定相对混合气体的分离效果及其分离机理，并展望了其未来的发展方向。

关键词：金属有机框架气相色谱固定相色谱分离评述

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用于MEMS微镜激光跟瞄的扩角镜头研究

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红外与激光工程 2025年第1期54卷 120-130页

作者：张鹏程汪洋李安娜黄昊张程张家昌张永贵王栎皓刘艺晨武震宇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上海200050 中国科学院大学北京100049 上海麦锴科技有限公司上海201899 上海微技术工业研究院上海201800

MEMS微镜是小型化激光跟瞄系统的关键组件。系统通过控制MEMS微镜使激光偏转,并由光电探测器收集信号,可以实现对目标的稳定跟踪和瞄准。然而MEMS准静态微镜的扫描视场角较小,这限制了对目标的大视场跟踪能力。为了解决MEMS微镜扫描视... 详细信息

MEMS微镜是小型化激光跟瞄系统的关键组件。系统通过控制MEMS微镜使激光偏转,并由光电探测器收集信号,可以实现对目标的稳定跟踪和瞄准。然而MEMS准静态微镜的扫描视场角较小,这限制了对目标的大视场跟踪能力。为了解决MEMS微镜扫描视场较小的问题,基于伽利略扩角光路,针对小型化、后扫描光路、易加工等需求,设计了一款小型化跟瞄扩角镜头。首先,采用光束发散角和高斯拟合误差等指标,结合光束质量分析仪,对比了激光在扩角前后的光束质量,分析了扩角镜头对光束质量的影响;其次,基于搭建的扩角镜头表征装置,对比理论计算与仿真模型,分析了扩角结果;最后,结合MEMS准静态微镜和扩角镜头,对比了扩角前后的激光扫描图案。实验结果表明:设计的扩角镜头具有约2.88倍的扩角放大率,扩角线性度小于0.7%,且扩角前后激光光束质量无明显变化,扩角后发散全角控制在2 mrad以内。该项研究成果有助于推动小型化MEMS微镜激光跟踪瞄准系统的性能提升。

关键词：压电微镜微机电系统技术激光跟踪瞄准扩角镜头伽利略光路

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高掺钪AlN压电薄膜HBAR器件及工艺研究

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传感器与微系统 2025年第1期44卷 76-79页

作者：赵佳姜文铮周琮泉母志强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 中国科学院大学北京100049

本文研究了高掺钪氮化铝(Al_(x) Sc_(1-x) N)压电薄膜高次谐波体声波谐振器(HBAR)的设计仿真与关键制备工艺。仿真研究了钪掺杂对压电材料和HBAR器件性能影响,研究表明:30%钪组分的Al_(0.7) Sc_(0.3) N薄膜能够提升谐振器近5倍的有效机... 详细信息

本文研究了高掺钪氮化铝(Al_(x) Sc_(1-x) N)压电薄膜高次谐波体声波谐振器(HBAR)的设计仿真与关键制备工艺。仿真研究了钪掺杂对压电材料和HBAR器件性能影响,研究表明:30%钪组分的Al_(0.7) Sc_(0.3) N薄膜能够提升谐振器近5倍的有效机电耦合系数(k_(eff)^(2))。研究了电感耦合等离子体刻蚀(ICP)刻蚀工艺对Mo电极斜坡角度的影响,通过调控工艺参数可以实现侧壁倾角10°~90°大范围调节。研发了Cl_(2)/BCl_(3)/Ar混合气体作为反应气体的Al_(0.7) Sc_(0.3) N薄膜ICP刻蚀工艺,刻蚀速率高达100 nm/min并获得垂直的侧壁形貌。在此基础上成功制备出Al_(0.7) Sc_(0.3) N压电薄膜HBAR谐振器,k_(eff)^(2)达到0.24%,与纯氮化铝(AlN)相比具有显著的提升效果。

关键词：掺钪氮化铝高钪掺杂压电薄膜电感耦合等离子体刻蚀高次谐波体声波谐振器

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地下实验室·深地观测·科学问题——来自深地多物理场观测的启示

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中国科学:地球科学 2025年第2期55卷 348-366页

作者：任辉启王赟陈畅付广裕邱隆清郭良辉谢成良贺永胜孙和平滕吉文军事科学院国防工程研究院北京100850 中国地质大学(北京) 陆内火山与地震教育部重点实验室地质过程与矿产资源国家重点实验室北京100083 中国科学院上海微系统与信息技术研究所上海200050 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院武汉430077 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029

通过国内外地下实验室实施的科学观测和研究调研分析,首先从宇宙射线本底、重力与地震观测的背景振动噪声、地磁和电磁观测的电磁环境噪声的角度,通过地面、山体隧道空腔、煤矿地下巷道的观测对比介绍了三种环境的差异,说明不同物理场... 详细信息

通过国内外地下实验室实施的科学观测和研究调研分析,首先从宇宙射线本底、重力与地震观测的背景振动噪声、地磁和电磁观测的电磁环境噪声的角度,通过地面、山体隧道空腔、煤矿地下巷道的观测对比介绍了三种环境的差异,说明不同物理场的观测研究应慎重使用地下实验室和深地实验室这一术语;并进一步介绍了我国煤矿井下巷道所具有的大空间、超静与超净特点,以及与山体隧道空腔和钻孔观测相比,煤矿巷道观测所表现出的超高精度长期稳定观测优势.围绕深地科学观测所针对的基础科学问题,文章展示了深地实现的高信噪比微弱震感知能力十分有利于地球介质结构反演精度的提高,深地超导重力观测使得慢地震的捕获和研究成为可能,深地实现的fT级超导磁测则使得Schumann谐振的固体地球衰减特征探索,以及与脑磁、心磁的交叉学科研究成为可能;同时揭示了高精度量子仪器研发需要考虑弱磁扰动可能产生的影响.最后,从深地超高精度多物理场联测及其相互关系研究的角度,讨论了深地实验室对“深空”和“深海”专项的可能支撑作用,强调深地观测平台及其装备技术是系列科学问题解决的基础,以期引起地球科学、物理等学科领域对深地实验室与高精度科学观测的重视.

关键词：深部地下多物理场超高精度测震 Schumann共振

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大尺寸2M-WS_(2)柔性超导材料制备与物性研究

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功能材料与器件学报 2025年第1期31卷 42-47页

作者：方裕强涂雪洋刘以鑫彭炜牟刚黄富强上海交通大学材料科学与工程学院上海200240 中国科学院上海硅酸盐研究所高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室上海200050 中国科学院上海微系统与信息技术研究所集成电路材料全国重点实验室上海200050 中国科学院大学材料科学与光电技术学院北京100049

柔性超导材料是超导量子电路和低温探测器件等应用场景中不可或缺的关键材料。本研究中,我们采用超声辅助液相剥离法制备了基于过渡金属二硫化物2M-WS_(2)的柔性超导材料,并对其超导电性以及弯曲后的超导表现进行了表征。结果表明,我们... 详细信息

柔性超导材料是超导量子电路和低温探测器件等应用场景中不可或缺的关键材料。本研究中,我们采用超声辅助液相剥离法制备了基于过渡金属二硫化物2M-WS_(2)的柔性超导材料,并对其超导电性以及弯曲后的超导表现进行了表征。结果表明,我们发展的制备方法可以制备长达30 cm以上的柔性超导窄线,其超导零电阻温度约为5.1 K,并且在弯曲情况下其超导性能基本不变。值得指出的是,这种制备方法具有工艺简单、扩展性强的显著优点。本研究为探索柔性超导材料的新型制备方法提供了有益借鉴。

关键词：柔性超导材料 2M-WS_(2) 超导临界温度

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用于苯系物快速分离的微型气相色谱柱

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半导体技术 2025年第3期50卷 248-253页

作者：李文博祝雨晨李之睿马少杰曾睿赵斌冯飞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上海200050 成都中医药大学智能医学学院成都610075

苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)因化学性质相似、分子结构相近,通常难以快速分离。基于微电子机械系统(MEMS)技术研制了一种以SE-54为固定相的含有高密度椭圆柱阵列的微型气相色谱柱(μGCC),该μGCC表面积大、深宽比高。研究结... 详细信息

苯、甲苯、乙苯和二甲苯等苯系物(BTEX)因化学性质相似、分子结构相近,通常难以快速分离。基于微电子机械系统(MEMS)技术研制了一种以SE-54为固定相的含有高密度椭圆柱阵列的微型气相色谱柱(μGCC),该μGCC表面积大、深宽比高。研究结果表明,所研制的μGCC最快能在55 s内分离苯、甲苯、对二甲苯和邻二甲苯这四种苯系物,且四种苯系物的分离度均大于1.5,实现了对苯系物的快速基线分离,且柱前压仅为8.71 psi(1 psi≈6.895 kPa),有利于将其应用于便携式气相色谱系统。该μGCC有望在苯系物现场实时检测领域获得广泛应用。

关键词：微型气相色谱柱(μGCC) 高密度椭圆柱阵列快速分离苯系物(BTEX) 微电子机械系统(MEMS)

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电子鼻在疾病呼气诊断中的最新研究进展

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传感器与微系统 2025年第4期44卷 1-7页

作者：曾睿李明强赵斌李磊冯飞成都中医药大学智能医学学院四川成都610036 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上海200050

电子鼻(eNose)可用于呼出气体中的挥发性有机化合物(VOCs)检测,由于其具有非侵入性、快速检测等优势,近年来在疾病诊断中展现出巨大潜力。本文综述了近5年电子鼻在气体传感器阵列、信号采集与处理以及模式识别等关键技术的研究现状,系... 详细信息

电子鼻(eNose)可用于呼出气体中的挥发性有机化合物(VOCs)检测,由于其具有非侵入性、快速检测等优势,近年来在疾病诊断中展现出巨大潜力。本文综述了近5年电子鼻在气体传感器阵列、信号采集与处理以及模式识别等关键技术的研究现状,系统回顾了其在呼吸系统疾病、消化系统疾病、糖尿病以及多种癌症等疾病中的应用。随着技术的不断进步,电子鼻已开始在疾病早期筛查和诊断中发挥越来越重要的作用。尽管当前仍面临传感器长期稳定性和大规模临床验证等挑战,但随着微纳传感技术和人工智能(AI)算法的迅速发展,电子鼻有望在疾病呼气诊断中得到更广泛的应用。

关键词：电子鼻呼出气体检测疾病诊断挥发性有机化合物无创检测

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一种新颖的基于MEMS技术的光读出热成像系统性能分析与制作

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红外与毫米波学报 2004年第2期23卷 125-130页

作者：冯飞焦继伟熊斌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国家重点实验室上海200050

提出了一种新颖的光读出红外热成像系统设计 .该系统利用光学读出技术将红外图像直接转化为可见光图像 ,其核心部件是一个基于微电子机械技术 (MEMS)制作的法布里泊罗 (Fabry Perot)微腔红外探测器列阵 (F PMCIRDA) .通过对Au/SiNx双... 详细信息

提出了一种新颖的光读出红外热成像系统设计 .该系统利用光学读出技术将红外图像直接转化为可见光图像 ,其核心部件是一个基于微电子机械技术 (MEMS)制作的法布里泊罗 (Fabry Perot)微腔红外探测器列阵 (F PMCIRDA) .通过对Au/SiNx双材料体系的理论分析 ,得出了可动微镜的最大热机械灵敏度、机械光灵敏度及其温度响应分别为 6 .4 7× 10 -9m/K、1.5 3× 10 8m-1、2 .0 5× 10 -4.对系统噪声分析表明 :在目前的设计中 ,系统的噪声等效温差 (NETD)为 5 .1K ,而其极限值有望达到 5 8mK .采用体硅MEMS工艺 ,制作出了 5 0× 5 0的Fabry Perot微腔列阵 .实验表明 ,在红外辐射作用下 ,可动微镜有明显的位移。

关键词：徽电子机械技术法布里-泊罗微腔红外探测器列阵噪声等效温差光读出热成像机械-光灵敏度热-机械灵敏度

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基于聚酰亚胺柔性衬底微温度传感器阵列的关键技术研究

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中国机械工程 2005年第z1期16卷 184-188页

作者：肖素艳车录锋李昕欣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国家重点实验室上海200050 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上海200050 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上海200050 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上海200050

基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅... 详细信息

基于柔性MEMS技术,在聚酰亚胺柔性衬底上成功制作出8×8阵列的铂薄膜电阻微温度传感器.该器件特别适用于复杂几何体高曲率表面温度的实时监控.采用了两种方法制作柔性器件:第一种方法是将液态聚酰亚胺旋涂在有氧化物牺牲层的载体硅片上;第二种方法是用胶粘剂将P16051膜暂时粘在载体硅片上,然后分别在两种柔性PI衬底上制作铂薄膜热敏电阻温度传感器,最后将器件从硅片载体上分离下来.采用低温(小于300℃)工艺技术减小了PI柔性衬底的热循环.实验测试结果表明,PI衬底上的铂薄膜热敏电阻具备良好的线性度,其电阻温度系数接近于0.0023/℃.

关键词：柔性 MEMS技术聚酰亚胺铂薄膜电阻温度传感器

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单片集成微型气相色谱芯片研究

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分析化学 2018年第9期46卷 1363-1371页

作者：田博文冯飞赵斌罗凡杨雪蕾周海梅李昕欣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中国科学院大学

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术制备了一种由微色谱柱和微热导检测器构成的单片集成微型气相色谱(Micro gas chromatography,μGC)芯片。与现有集成芯片相比,在高深宽比的微沟道内构筑了一层高比表面积的... 详细信息

基于微机电系统(Micro-electro-mechanical systems,MEMS)技术制备了一种由微色谱柱和微热导检测器构成的单片集成微型气相色谱(Micro gas chromatography,μGC)芯片。与现有集成芯片相比,在高深宽比的微沟道内构筑了一层高比表面积的介孔二氧化硅纳米颗粒薄膜作为固定相,有效提高了微色谱柱的柱容量和分离性能;微色谱柱的入口和出口处采用稳固的悬浮型微热敏结构,提高了器件的热隔离性能和稳定性。实验结果表明,此单片集成芯片可实现基线分离轻烃类混合气体组分(甲烷,乙烷,丙烷和丁烷),分析检测时间为33 s。其中,乙烷和丙烷的分离度为8.34,丙烷的理论塔板数高达11420。单片集成微型气相色谱芯片具有高分离度、高柱效、分析检测时间短等优点,特别适用于便携式气相色谱与野外实地检测。

关键词：单片集成微色谱柱微热导检测器介孔二氧化硅纳米颗粒微机电系统

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