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物理学报 2019年第20期68卷 1-11页

作者：周悦胡志远毕大炜武爱民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 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049

硅基光电子器件与芯片技术是通信领域的下一代关键技术,在光通信、高性能计算、数据中心等领域有广阔的市场,在生物传感领域也有广泛应用.根据硅光器件高集成度、重量小等特性,可以预见硅基光电子芯片在空间通信、核电站、高能粒子实验... 详细信息

硅基光电子器件与芯片技术是通信领域的下一代关键技术,在光通信、高性能计算、数据中心等领域有广阔的市场,在生物传感领域也有广泛应用.根据硅光器件高集成度、重量小等特性,可以预见硅基光电子芯片在空间通信、核电站、高能粒子实验等辐射环境中也极具应用前景.本文综述了硅基光电子器件在高能粒子环境下的辐射效应研究工作,阐述了电离和非电离辐射效应;针对无源器件和有源器件分别介绍了辐射效应和响应机理,包括波导、环形谐振器、调制器、探测器、激光器、光纤等.高能辐射对无源器件的影响主要包括结构加速氧化、晶格缺陷、非晶结构致密化等.对于光电探测器和激光器,辐射引起的位移损伤占主导地位,其中点缺陷引入的深能级会影响载流子响应导致器件性能变化,而电光调制器在辐射环境下的主要损伤机制是电离损伤,产生的缺陷电荷会影响载流子浓度从而改变有效折射率.本文最后展望了硅基光电集成器件的辐射加固思路和在空间环境中的应用前景.

关键词：硅基光电子辐射效应电离辐射非电离辐射

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用于痕量胺类同系物检测的谐振式微悬臂梁传感器

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传感技术学报 2011年第9期24卷 1233-1237页

作者：杨天天于海涛许鹏程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联合国家重点实验室上海200050

采用化学修饰法,将酸性羧基基团嫁接于高比表面的积的SBA-15介孔材料中,然后将该功能化介孔材料负载于集成谐振式微悬臂梁表面,制得一种高性能的挥发性胺类同系物传感器。胺类分子的吸附将导致质量型微悬臂梁传感器谐振频率的下降,传感... 详细信息

采用化学修饰法,将酸性羧基基团嫁接于高比表面的积的SBA-15介孔材料中,然后将该功能化介孔材料负载于集成谐振式微悬臂梁表面,制得一种高性能的挥发性胺类同系物传感器。胺类分子的吸附将导致质量型微悬臂梁传感器谐振频率的下降,传感器检测下限可达ppb量级。对一系列胺类同系物的检测结果表明,胺类分子在羧基功能化介孔表面的吸附程度与其气相碱度强弱有关。

关键词：微电子机械系统化学传感器微悬臂梁介孔材料胺

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力反馈微加速度计的准静态和阶跃响应模型

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机械工程学报 2004年第10期40卷 102-108页

作者：车录锋徐志农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 浙江大学机械与能源工程学院杭州310027

对于微机械电容式加速度计,为了检测微小电容变化,必须引入交直流电压驱动信号,然而该静电力的存在显著影响传感器的最大可靠工作范围。对准静态惯性信号和阶跃惯性信号,深入研究了力反馈加速度计的可靠工作范围,建立了不同偏压配置的... 详细信息

对于微机械电容式加速度计,为了检测微小电容变化,必须引入交直流电压驱动信号,然而该静电力的存在显著影响传感器的最大可靠工作范围。对准静态惯性信号和阶跃惯性信号,深入研究了力反馈加速度计的可靠工作范围,建立了不同偏压配置的驱动信号对引起吸合失效的临界加速度信号的影响模型。研究结果表明静电力对阶跃信号的影响要比准静态信号大,动态工作条件下所能承受的最大阶跃加速度信号比准静态信号要小一个数量因子。对于双边驱动的力反馈加速度计,正正偏压配置或正负偏压配置可以最大程度地减小驱动信号引起的传感器吸合失效,从而增大可靠工作范围;而负负偏压配置或负正偏压配置增大了驱动信号效应,从而大大减小了可靠工作范围。

关键词：加速度计静电力偏置电压极性反馈

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准分子脉冲激光沉积法制备的ZrO_2薄膜结构和电学性能的研究

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中国激光 2003年第4期30卷 345-348页

作者：章宁琳宋志棠邢溯万青林成鲁中国科学院上海微系统和信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室上海200050

采用准分子脉冲激光沉积法 (PLD)分别在Pt/Ti/SiO2 /Si和SiO2 /Si衬底上制备了ZrO2 薄膜 ,采用扩展电阻法 (SRP)研究了薄膜纵向电阻分布 ;采用X射线衍射法 (XRD)研究了衬底温度对ZrO2 薄膜结晶性能的影响 ;精确测试了薄膜的表面粗糙度 ... 详细信息

采用准分子脉冲激光沉积法 (PLD)分别在Pt/Ti/SiO2 /Si和SiO2 /Si衬底上制备了ZrO2 薄膜 ,采用扩展电阻法 (SRP)研究了薄膜纵向电阻分布 ;采用X射线衍射法 (XRD)研究了衬底温度对ZrO2 薄膜结晶性能的影响 ;精确测试了薄膜的表面粗糙度 ;讨论了薄膜结晶性能与其电学I V特性之间的关系。

关键词：准分子脉冲激光沉积法 ZrO2薄膜衬底温度结晶结构电学性能

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基于光纤检测技术的扭转敏感微机电系统加速度传感器

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中国激光 2014年第3期41卷 102-109页

作者：钟少龙龙亮李明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 中国科学院大学北京100049 中船重工远舟(北京)科技有限公司北京100861

为实现微型化、抗电磁干扰、可长时间工作和可远距离传输的加速度传感器,提出了一种基于微机电系统(MEMS)非对称扭镜结构的光纤加速度计设计方案,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变化进行检测。MEMS光纤加速度... 详细信息

为实现微型化、抗电磁干扰、可长时间工作和可远距离传输的加速度传感器,提出了一种基于微机电系统(MEMS)非对称扭镜结构的光纤加速度计设计方案,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变化进行检测。MEMS光纤加速度计由MEMS非对称扭镜结构、驱动电极和双光纤准直器等组成。分析了器件的加速度敏感原理和光纤检测原理,介绍了器件综合设计考虑,并给出了器件的结构参数。利用MEMS加工技术成功制作了MEMS光纤加速度计样品。对加速度计进行了实验测试,加速度计的输出实验值与理论值吻合。测试结果表明,该加速度计量程为±2g,带宽为600 Hz,分辨率优于10-4 g,且具有良好的线性度和重复性。该MEMS光纤加速度计将MEMS敏感结构与光纤检测相结合,兼备了两者的优点,结构紧凑、制作工艺简单。

关键词：传感器微机电系统加速度计光纤传感器光纤检测微加工

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微桥法研究低应力氮化硅力学特性及误差分析

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机械强度 2003年第4期25卷 395-400页

作者：宗登刚王钻开陆德仁王聪和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 香港理工大学应用物理系

用微机械悬桥法研究低应力氮化硅薄膜的力学性能。对符合弹性验则的微桥进行测试 ,在考虑衬底变形的基础上 ,利用最小二乘法对其载荷—挠度曲线进行拟合 ,得到低应力lowpressurechemicalvapourdeposited (LPCVD)氮化硅的弹性模量为 3 14... 详细信息

用微机械悬桥法研究低应力氮化硅薄膜的力学性能。对符合弹性验则的微桥进行测试 ,在考虑衬底变形的基础上 ,利用最小二乘法对其载荷—挠度曲线进行拟合 ,得到低应力lowpressurechemicalvapourdeposited (LPCVD)氮化硅的弹性模量为 3 14 .0GPa± 2 9.2GPa ,残余应力为 2 65 .0MPa± 3 4.1MPa。探讨梯形横截面对弯曲强度计算和破坏发生位置的影响 ,得到低应力氮化硅的弯曲强度为 6.9GPa± 1.1GPa。对微桥法测量误差的分析表明 ,衬底变形。

关键词：微电子机械系统低压化学气相沉积氮化硅弹性模量残余应力弯曲强度微机械悬桥法误差分析

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航天先进红外探测器组件技术及应用

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红外与激光工程 2012年第12期41卷 3129-3140页

作者：龚海梅邵秀梅李向阳李言谨张永刚张燕刘大福王小坤李雪方家熊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

随着航天遥感应用对探测目标的波段特性、空间分辨率、辐射分辨率、时间分辨率以及可靠性等要求的不断提高,作为航天遥感仪器核心部件的光电探测器,需要向扩展波长范围、提高光电性能、改善光谱形状、减小光敏元尺寸、增加器件规模、提... 详细信息

随着航天遥感应用对探测目标的波段特性、空间分辨率、辐射分辨率、时间分辨率以及可靠性等要求的不断提高,作为航天遥感仪器核心部件的光电探测器,需要向扩展波长范围、提高光电性能、改善光谱形状、减小光敏元尺寸、增加器件规模、提高寿命和可靠性等方向发展。文中从空间多光谱红外探测器、光谱定量化、红外焦平面探测器可靠性封装、新型短波红外探测器等4个方面,介绍了中国近年来研制的一系列航天先进红外探测器组件所涉及的基础研究工作及其在气象卫星等航天应用的进展。

关键词：红外探测器 HgCdTe InGaAs 航天应用

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组分过冲对InP基InAlAs递变缓冲层的影响(英文)

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红外与毫米波学报 2013年第6期32卷 481-485,490页

作者：方祥顾溢张永刚周立王凯李好斯白音刘克辉曹远迎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 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院红外成像材料与器件重点实验室上海200083

通过在InP基InxAl1-x As递变缓冲层上生长In0.78Ga0.22As/In0.78Al0.22As量子阱和In0.84Ga0.16As探测器结构,研究了缓冲层中组分过冲对材料特性的影响.原子力显微镜结果表明,在InAlAs缓冲层中采用组分过冲可以使量子阱及探测器样品表面... 详细信息

通过在InP基InxAl1-x As递变缓冲层上生长In0.78Ga0.22As/In0.78Al0.22As量子阱和In0.84Ga0.16As探测器结构,研究了缓冲层中组分过冲对材料特性的影响.原子力显微镜结果表明,在InAlAs缓冲层中采用组分过冲可以使量子阱及探测器样品表面粗糙度都得到降低.对于相对较薄的量子阱结构,X射线衍射倒易空间扫描图和光致发光谱的测量表明,使用组分过冲可以增加弛豫度、减小剩余应力并改善光学性质.而对于较厚的探测器结构,X射线衍射和光致发光谱测试发现使用组分过冲后的材料性质没有明显的变化.量子阱和探测器结构的这些不同特性需要在器件设计应用中加以考虑.

关键词： InAlAs 缓冲层 X射线衍射光致发光

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基于溶出伏安法的铋微阵列电极检测饮料中的铅和镉

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分析化学 2011年第11期39卷 1748-1752页

作者：刘德盟金妍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研究生院

建立了基于溶出伏安法的铋微阵列电极检测饮料中重金属的方法。该传感器采用三电极体系,铋微阵列电极为工作电极,铂薄膜电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极。铋是一种低毒的重金属,采用铋作为反应物质可以使检测过程更加安全。微阵列... 详细信息

建立了基于溶出伏安法的铋微阵列电极检测饮料中重金属的方法。该传感器采用三电极体系,铋微阵列电极为工作电极,铂薄膜电极为对电极,Ag/AgCl电极为参比电极。铋是一种低毒的重金属,采用铋作为反应物质可以使检测过程更加安全。微阵列电极具有高通量测定、便于微型化、抗干扰性等优点。实验表明,该传感器可同时检测出Pb2+和Cd2+,检出限分别为0.067和0.064 mg/L,且具有很好的重复性。此传感器用于检测橙汁中的Pb2+和Cd2+,结果令人满意。

关键词：铋阵列电极重金属离子铅镉溶出伏安法

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连续性RESET/SET对相变存储器疲劳特性的影响

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上海交通大学学报 2021年第9期55卷 1134-1141页

作者：吴磊蔡道林陈一峰刘源广闫帅李阳余力谢礼宋志棠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纳米技术实验室上海200050 中国科学院大学北京100049

为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4 Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲... 详细信息

为探究连续性RESET操作和连续性SET操作对相变存储器疲劳特性的影响,基于4 Mbit相变存储器芯片进行了不同RESET-SET次数比的疲劳特性研究,给出了连续RESET和连续SET操作后相变单元阻值分布的变化情况.将RESET-only与SET-only模式下的疲劳特性与常规疲劳特性进行了对比分析,并对失效原因和修复方法进行了讨论;对比了8种不同RESET-SET次数比下的单元疲劳特性.实验结果表明:连续性RESET操作对相变存储器疲劳特性的影响很小,RESET-only模式下的相变存储器疲劳特性与常规疲劳特性处于同一量级;连续性SET操作会显著降低相变存储器的的疲劳特性,SET-only模式下相变存储器疲劳特性比常规疲劳特性低2个数量级;连续性RESET操作带来的失效无法逆转,而连续性SET操作带来的失效可以通过间隙性施加RESET操作得以修复.

关键词：相变存储器连续性RESET操作连续性SET操作疲劳特性失效改善

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