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第八届敏感元件与传感器学术会议

作者：王跃林王渭源李昕欣焦继伟陆德仁熊斌罗乐吴亚明李铁杨建义传感技术国家联合重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所(中国上海)

近年来,国际上微电子技术的飞速发展极大地促进了传感器的研究.本文回顾了传感技术国家联合重点实验室传感器研究的起步,在微机电系统以及微光机电系统领域的涉足和发展.对十六年来的工作进行了总结和分析,希望可以得到一些有价值的启示... 详细信息

近年来,国际上微电子技术的飞速发展极大地促进了传感器的研究.本文回顾了传感技术国家联合重点实验室传感器研究的起步,在微机电系统以及微光机电系统领域的涉足和发展.对十六年来的工作进行了总结和分析,希望可以得到一些有价值的启示,以期对我国传感技术及MEMS的发展能提供一定的借鉴作用.

关键词：微机电系统微光机电系统传感器

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感应耦合等离子体(ICP)刻蚀加工工艺生长钝化膜表面的纳米摩擦研究

感应耦合等离子体(ICP)刻蚀加工工艺生长钝化膜表面的纳米摩擦研究

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第八届敏感元件与传感器学术会议

作者：鲍海飞熊斌戈肖鸿王渭源王跃林传感技术国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所

在MEMS加工工艺中,利用ICP技术,交替采用钝化和腐蚀的方法进行微结构的加工和制备已经成为一种行之有效的手段,其中对钝化膜摩擦特性的研究尚不多见.在本文,采用三种不同的贴片方式,在硅基底上制备了厚度为200nm和500nm的钝化膜.利用原... 详细信息

在MEMS加工工艺中,利用ICP技术,交替采用钝化和腐蚀的方法进行微结构的加工和制备已经成为一种行之有效的手段,其中对钝化膜摩擦特性的研究尚不多见.在本文,采用三种不同的贴片方式,在硅基底上制备了厚度为200nm和500nm的钝化膜.利用原子力显微镜考察了样品的表面形貌、黏附力和摩擦行为.在给定的扫描尺寸范围内,样品的粗糙度在纳米量级.在小于25纳牛载荷下,测试了钝化膜的摩擦特性.同硅相比,在相同的载荷下,钝化膜的表面摩擦力均比硅的小,钝化膜的表面摩擦与表面形貌和粗糙度以及贴片方式有关.

关键词：纳米摩擦钝化膜深反应离子刻蚀

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一种新颖的光调制热成像器件设计

一种新颖的光调制热成像器件设计

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第八届敏感元件与传感器学术会议

作者：冯飞熊斌焦继伟王跃林传感技术国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所(中国上海)

基于硅基微机械(MEMS)技术,本文提出了一种新颖的光调制热成像器件,其图像获取过程是红外信号→位移→可见光信号,而不是传统的红外图像→电图像→可见光图像.该器件实质上是由滤光片、半透镜和可动微镜阵列组成的法布里—泊罗干涉仪(F... 详细信息

基于硅基微机械(MEMS)技术,本文提出了一种新颖的光调制热成像器件,其图像获取过程是红外信号→位移→可见光信号,而不是传统的红外图像→电图像→可见光图像.该器件实质上是由滤光片、半透镜和可动微镜阵列组成的法布里—泊罗干涉仪(F—P腔),可动微镜的反射面和半透镜的反射面构成F—P腔的两上反射面.通过理论计算和ANSYS模拟,对器件结构进行了优化设计,器件的关键性能指标—热灵敏度可达10<'-8>m/K.

关键词：光调制热成像微机械热灵敏度红外成像

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微机械悬桥法研究氮化硅薄膜力学性能

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功能材料与器件学报 2003年第2期9卷 133-138页

作者：宗登刚王钻开陆德仁王聪和陈刚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中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

利用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷-挠度曲线,来研究低应力LPCVD氮化硅薄膜的力学特性。通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形对挠度有贡献的微桥挠度解析表达式。对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对... 详细信息

利用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷-挠度曲线,来研究低应力LPCVD氮化硅薄膜的力学特性。通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形对挠度有贡献的微桥挠度解析表达式。对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,从而得到杨氏模量、残余应力和弯曲强度等力学特性参数。低应力LPCVD氮化硅薄膜的研究结果:杨氏模量为(308.4±24.1)GPa,残余应力为(252.9±32.4)MPa,弯曲强度为(6.2±1.3)GPa。

关键词：氮化硅薄膜力学性能微机械悬桥纳米压入仪杨氏模量残余应力弯曲强度

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微机械悬桥法研究LPCVD氮化硅薄膜力学性能

微机械悬桥法研究LPCVD氮化硅薄膜力学性能

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第八届敏感元件与传感器学术会议

作者：宗登刚王聪和王钻开鲍海飞陆德仁中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家联合重点实验室(上海) 香港理工大学应用物理系(香港九龙) 香港理工大学应用物理系(香港九龙) 中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术国家联合重点实验室(上海)

介绍了用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷-挠度曲线,来研究LPCVD氮化硅薄膜的力学特性.通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形的微桥挠度解析表达式.对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,... 详细信息

介绍了用高精密纳米压入仪检测微机械悬桥的载荷-挠度曲线,来研究LPCVD氮化硅薄膜的力学特性.通过大挠度理论分析,得到考虑了衬底变形的微桥挠度解析表达式.对于在加卸载过程中表现出完全弹性的微桥,利用最小二乘法对其挠度进行了拟合,从而得到杨氏模量、残余应力和弯曲强度等力学特性参数.分析了误差的来源及其对实验结果的影响.报道了低应力和标准LPCVD氮化硅薄膜的研究结果.

关键词：微机械微桥法 LPCVD氮化硅杨氏模量残余应力弯曲强度

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电磁驱动电容检测力平衡式微机械陀螺的接口电路

电磁驱动电容检测力平衡式微机械陀螺的接口电路

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第八届敏感元件与传感器学术会议

作者：宋朝辉贾孟军李昕欣马广富陈志龙传感技术国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所(中国上海) 控制科学与工程系哈尔滨工业大学(中国哈尔滨) 传感技术国家重点实验室中国科学院上海微系统与信息技术研究所(中国上海) 控制科学与工程系哈尔滨工业大学(中国哈尔滨)

电磁驱动电容检测的力平衡微机械陀螺相对于压阻检测等方式的其他形式的微机械陀螺来说,具有高灵敏度及高精度的突出优点,但是其接口电路也比较复杂.这一接口电路从功能上可分为驱动电路和检测电路两个部分:驱动电路的主要功能是使微机... 详细信息

电磁驱动电容检测的力平衡微机械陀螺相对于压阻检测等方式的其他形式的微机械陀螺来说,具有高灵敏度及高精度的突出优点,但是其接口电路也比较复杂.这一接口电路从功能上可分为驱动电路和检测电路两个部分:驱动电路的主要功能是使微机械陀螺产生在驱动模态固有频率下的振幅稳定的正弦振动;检测电路的主要功能是拾取陀螺所产生的角速度信号.为了提高陀螺的工作宽带和线性度,检测电路采用了力平衡方式.本文从微机械陀螺接口电路的工作原理、传输函数和稳定性等方面分析了这种形式的微机械陀螺的接口电路.并介绍了接口电路中用到的几种主要器件.

关键词：接口电路微机械陀螺电磁驱动电容检测

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振子框架式微机械陀螺的优化设计及电学模拟

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航空学报 2002年第3期23卷 211-214页

作者：车录锋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

根据驱动模态频率和检测模态的频率相互匹配 ,用有限元法优化了振子框架式微机械陀螺的结构尺寸 ;根据建立的陀螺振动的等效电路模型 ,对检测振动的性能进行了模拟分析 ,该模型为传感器与接口电路的整体模拟打下了基础。

关键词：振子框架式微机械陀螺优化设计等效电路模型模拟

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高量程加速度计的力学性能分析

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机械强度 2002年第4期24卷 515-517页

作者：王钻开宗登刚陆德仁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

提出一种计算加速度计灵敏度和频率的改进方法。该方法在计算微结构的灵敏度和频率时考虑质量块的变形及梁的质量。得到的结果表明 ,当梁与质量块的厚度比变得较大时 ,梁的上表面的最大拉应力值不再等于最大压应力值。该方法计算得到的... 详细信息

提出一种计算加速度计灵敏度和频率的改进方法。该方法在计算微结构的灵敏度和频率时考虑质量块的变形及梁的质量。得到的结果表明 ,当梁与质量块的厚度比变得较大时 ,梁的上表面的最大拉应力值不再等于最大压应力值。该方法计算得到的频率和忽略质量块变形与梁质量所得到的频率与ANSYS模拟相比 ,偏差由 90 %下降到 15 %。最后进行了静态测试。

关键词：高量程加速度计静态测试加速度传感器微电子机械系统灵敏度频率

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基于绝缘体上的硅材料的全内反射型阵列波导光栅器件的设计

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光学学报 2002年第9期22卷 1100-1103页

作者：李柏阳江晓清唐衍哲杨建义王明华李铁吴亚明王跃林浙江大学信息与电子工程学系杭州3100272 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联合实验室上海200050

设计了一种基于绝缘体上的硅材料的全内反射型阵列波导光栅解复用器件。将一全内反射波导镜引入原弯曲的波导列阵中 ,该波导镜具有偏振补偿的功能和缩小器件尺寸的特点。在器件数值模拟的基础上 ,制作了原理性器件。

关键词：绝缘体硅材料设计密集波分复用阵列波导光栅全内反射光通信

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一种新型微机械陀螺的研究

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高技术通讯 2002年第9期12卷 38-41页

作者：熊斌黄小振王跃林王渭源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

设计了一种检测模态和驱动模态具有相近品种因子的微机械陀螺。这种我们称之为栅型结构的陀螺由悬空弹簧将具有栅条的检测质量块与衬底相联。计算结果表明 ,这种器件在大气压条件下其驱动模态和检测模态的品质因子几乎同为 14 0。同时 ... 详细信息

设计了一种检测模态和驱动模态具有相近品种因子的微机械陀螺。这种我们称之为栅型结构的陀螺由悬空弹簧将具有栅条的检测质量块与衬底相联。计算结果表明 ,这种器件在大气压条件下其驱动模态和检测模态的品质因子几乎同为 14 0。同时 ,计算结果还表明可以获得比较平坦的较大带宽。采用硅玻璃键合和深反应离子刻蚀技术制作了这种器件。

关键词：硅微机械陀螺微机械加工技术深反应粒子刻蚀玻璃键合

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