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机械强度 2005年第4期27卷 465-469页

作者：董林玺孙玲玲王跃林杭州电子科技大学微电子CAD研究所杭州310018 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

为了测得电容式传感器的电容变化,一般需要有直流偏置电压的交流驱动信号加到传感器上,然而驱动信号产生的静电力会干扰传感器的测量和可靠工作条件。文中分析差分电容传感器受到阶跃加速度信号作用时,不同偏置电压极性对可靠工作条件... 详细信息

为了测得电容式传感器的电容变化,一般需要有直流偏置电压的交流驱动信号加到传感器上,然而驱动信号产生的静电力会干扰传感器的测量和可靠工作条件。文中分析差分电容传感器受到阶跃加速度信号作用时,不同偏置电压极性对可靠工作条件的影响,得到不同偏置电压极性下传感器的临界阶跃加速度与随测试信号电压和反馈系数的关系表达式及其变化曲线。结果表明若偏置电压极性为正—正或正—负配置,其电子机械反馈本质上是负反馈,且偏置电压极性为正—负配置时,传感器承受阶跃加速度冲击的能力最强。若偏置电压极性为负—负或负—正配置,其电子机械反馈本质上是正反馈,偏置电压极性为负—正配置时,其抗阶跃加速度冲击的能力最低。

关键词：电容式传感器惯性传感器可靠工作范围阶跃信号偏置电压极性

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一种新颖的基于离子束刻蚀的纳米沟道制备技术

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传感技术学报 2006年第5A期19卷 1462-1465页

作者：史明甫焦继伟包晓清冯飞杨恒李铁王跃林中国科学院研究生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

研究了一种新颖的基于MEMS工艺中离子束刻蚀的纳米沟道制备技术,通过研究离子束刻蚀微米级线条时,离子束刻蚀角度与刻蚀的轮廓形状之间的关系,在2μm线条内刻蚀出纳米沟道所需要的掩模图形,并结合KOH的各向异性腐蚀,成功获得了纳米沟道... 详细信息

研究了一种新颖的基于MEMS工艺中离子束刻蚀的纳米沟道制备技术,通过研究离子束刻蚀微米级线条时,离子束刻蚀角度与刻蚀的轮廓形状之间的关系,在2μm线条内刻蚀出纳米沟道所需要的掩模图形,并结合KOH的各向异性腐蚀,成功获得了纳米沟道阵列。在两种不同的离子束刻蚀条件下,在2μm图形内分别制备出单纳米沟道和双纳米沟道,最小宽度可达440nm.

关键词：微/纳机械系统纳米沟道离子束刻蚀

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台面型InP/InGaAs PIN光伏探测器的p-InP低阻欧姆接触

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红外与激光工程 2011年第12期40卷 2309-2313页

作者：魏鹏朱耀明邓洪海唐恒敬李雪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中国科学院红外成像材料与器件重点实验室上海200083 中国科学院研究生院北京100049 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

研究了电子束蒸发淀积的非合金膜系Au/Pt/Ti/p-InP(2×1018cm-3)接触的物理特性,通过450℃、4 min的快速退火,获得了欧姆接触,其比接触电阻为7.3×10-5Wcm2。接触电极退火后,采用离子溅射法淀积加厚电极Cr/Au。利用俄歇电子能谱... 详细信息

研究了电子束蒸发淀积的非合金膜系Au/Pt/Ti/p-InP(2×1018cm-3)接触的物理特性,通过450℃、4 min的快速退火,获得了欧姆接触,其比接触电阻为7.3×10-5Wcm2。接触电极退火后,采用离子溅射法淀积加厚电极Cr/Au。利用俄歇电子能谱(AES)进行深度剖面分析,表明Pt层能够相对有效地阻挡Au和InP的互扩散,但仍会有少部分的Au穿透Pt层进入InP层;金属与p-InP低阻欧姆接触的形成由界面处金属和InP的化学及其冶金学反应决定,并且少量的In-Au化合物的形成可能有益于接触特性的改善。结果表明,采用合适的退火条件可以制备出低阻、表面光滑、可靠性高的欧姆接触。

关键词：传输线模型(TLM) p-InP 欧姆接触比接触电阻 AES

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一种用于核酸绝对定量检测的高鲁棒性液滴式数字PCR芯片

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高等学校化学学报 2020年第8期41卷 1760-1767页

作者：彭伙高则航廖承悦王晓冬周洪波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 中国科学院大学北京100049 上海科技大学信息科学与技术学院上海201210 北京旌微医学工程研究院有限公司北京100176

为满足液滴式数字聚合酶链式反应(PCR)技术对扩增反应过程中稳定保存液滴以及反应后高效检测的核心需求,构建了一种具有过滤气泡和增强荧光信号功能的液滴式数字聚合酶链式反应芯片.该芯片可在10 min内产生20多万个半径约为21μm的液滴... 详细信息

为满足液滴式数字聚合酶链式反应(PCR)技术对扩增反应过程中稳定保存液滴以及反应后高效检测的核心需求,构建了一种具有过滤气泡和增强荧光信号功能的液滴式数字聚合酶链式反应芯片.该芯片可在10 min内产生20多万个半径约为21μm的液滴.利用"玻璃天花板"的方式构建了独立于芯片主体材料的液滴收集腔,为液滴提供稳定的保存与反应环境;还构建了过滤结构,可有效过滤混入液相中的空气,提高芯片鲁棒性.同时,在液滴收集腔中引入反射层,增强荧光信号,使单个视野荧光成像时间缩短约40%,提高了检测效率.利用该芯片定量检测EGFR基因第21号外显子,检测信号与DNA浓度在10~1~10~5copies/μL范围内呈现良好的线性关系(R^2=0.998).该方案在载玻片大小的芯片上实现了液滴产生、PCR扩增和荧光信号读取,并具有较高的鲁棒性与检测效率,在核酸检测等方面具有应用潜力.

关键词：数字聚合酶链式反应液滴微流控芯片核酸定量检测脱氧核糖核酸

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几种基于MEMS的纳米梁制作方法研究

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传感技术学报 2007年第9期20卷 1971-1976页

作者：许科峰于海涛杨永亮杨恒李昕欣王跃林中国科学院研究生院北京100864 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200050

特征尺度在纳米量级的梁结构是多种纳机电器件的基本结构.提出了几种基于MEMS技术的纳米梁制作方法,通过利用MEMS技术中材料与工艺的特性实现单晶硅纳米梁的制作.在普通(111)硅片上,利用各向异性湿法腐蚀对(111)面腐蚀速率极低的特性,... 详细信息

特征尺度在纳米量级的梁结构是多种纳机电器件的基本结构.提出了几种基于MEMS技术的纳米梁制作方法,通过利用MEMS技术中材料与工艺的特性实现单晶硅纳米梁的制作.在普通(111)硅片上,利用各向异性湿法腐蚀对(111)面腐蚀速率极低的特性,通过干法与湿法腐蚀相结合制成厚度在100nm以下的纳米梁.该方法不使用SOI硅片,有效控制了成本.在(100)SOI硅片上,通过氧化减薄的方法得到厚度在100nm以下的多种纳米梁,由于热氧化的精度高,一致性好,该方法重复性与一致性均较好.在(110)SOI硅片上,利用硅的各向异性腐蚀特性以及(110)硅片的晶向特点,制作宽度在100nm以下的纳米梁,梁的两个侧面是(111)面.

关键词： MEMS 纳米梁各向异性腐蚀硅纳米谐振器

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微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术

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传感技术学报 2012年第7期25卷 885-890页

作者：王家畴刘洁丹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 上海交通大学微纳科技研究院上海200240

介绍了一种新颖的微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术,该技术充分利用(111)硅片的晶向分布和各向异性湿法腐蚀的特性。通过在单晶硅片表面制作一系列微型释放窗口来定义结构的轮廓及尺寸,实现在单晶硅片内部选择性可自停止腐蚀技术,制... 详细信息

介绍了一种新颖的微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术,该技术充分利用(111)硅片的晶向分布和各向异性湿法腐蚀的特性。通过在单晶硅片表面制作一系列微型释放窗口来定义结构的轮廓及尺寸,实现在单晶硅片内部选择性可自停止腐蚀技术,制作出不同结构尺寸的腔体。同时,结合不同器件结构设计的需求,缝合微型释放窗口并进行后续工艺制作及最终可动结构释放。该技术采用微创手术式单硅片单面体硅工艺替代传统的表面微机械工艺,制作工艺简单,既具有单硅片单面加工的优势又便于与IC工艺兼容。文章详细讲述了微创手术式三维微机械结构的成型机理和工艺流程,并针对其关键技术进行了系统的分析,取得了令人满意的结果。

关键词： MEMS MISSM技术单硅片单面加工微型释放窗口

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CMOS工艺兼容的热电堆红外探测器

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半导体技术 2008年第9期33卷 759-761,765页

作者：杨恒昭熊斌李铁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

提出了一种CMOS工艺兼容的、并采用xeF2气体干法刻蚀工艺释放的热电堆红外探测器。探测器包括硅基体、框架、热电堆、支撑臂、红外吸收层、刻蚀开口等。作为红外吸收层的氧化硅／氮化硅复合介质膜具有多种形状的腐蚀开口，使用各向同性... 详细信息

提出了一种CMOS工艺兼容的、并采用xeF2气体干法刻蚀工艺释放的热电堆红外探测器。探测器包括硅基体、框架、热电堆、支撑臂、红外吸收层、刻蚀开口等。作为红外吸收层的氧化硅／氮化硅复合介质膜具有多种形状的腐蚀开口，使用各向同性的干法刻蚀从正面刻蚀衬底释放器件。探测器尺寸为2mm×2mm，由20对多晶硅-铝热电偶组成，串联电阻16～18kΩ。释放后的器件特性响应率13-15V／W，探测率（1．85～2．15）×10^7cmHz^1/2／W，时间常数20-25ms。

关键词：热电堆红外探测器干法刻蚀 XeF2气体

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液栅型石墨烯场效应管的缓冲液浓度和pH响应特性

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电化学 2015年第2期21卷 167-171页

作者：杜晓薇成霁郭慧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 中国科学院大学北京100049

本文使用化学气相沉积(Chemical Vapor Deposition,CVD)石墨烯制作了高灵敏度、低噪声的液栅型石墨烯场效应管(Solution-Gated Graphene Field Effect Transistors,SGFETs),并测试了该器件对磷酸盐缓冲液(Phosphate Buffered Saline,PBS)浓度和p H的响应特性.随缓冲液浓度的增大,SGFETs转移特性曲线的最小电导点向左偏移,偏移量与溶液浓度的自然对数呈线性关系.随p H的增大,其最小电导点向右偏移,偏移量与溶液p H呈线性关系.该响应特性对石墨烯生化传感器排除外界影响因素有一定的指导作用.

关键词：化学气相沉积石墨烯液栅型石墨烯场效应管缓冲液浓度和pH

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基于“8悬臂梁-质量块”结构的新颖x轴音叉式硅微机械陀螺

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Journal of Semiconductors 2007年第10期28卷 1630-1635页

作者：段飞焦继伟王育才张颖宓斌玮李金鹏钱清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上海200050 中国科学院研究生院

设计、制作并测试了一种新颖的x轴音叉式微机械陀螺,它以"8悬臂梁-质量块"结构来实现Coriolis力的检测,与常见的单层弹性梁-质量块结构相比,具有更好的模态稳定性;大质量块与薄弹性梁的结构设计有助于获得低机械噪声与高灵敏... 详细信息

设计、制作并测试了一种新颖的x轴音叉式微机械陀螺,它以"8悬臂梁-质量块"结构来实现Coriolis力的检测,与常见的单层弹性梁-质量块结构相比,具有更好的模态稳定性;大质量块与薄弹性梁的结构设计有助于获得低机械噪声与高灵敏度.采用体硅微机械加工工艺在(111)硅晶圆上试制了基于"8悬臂梁-质量块"结构的微陀螺,由于在(111)晶向上硅的湿法腐蚀速率极其缓慢,而用氧化硅填充的限制槽限定侧向腐蚀范围,因此这套工艺能对双层弹性梁的结构尺寸进行精确控制,获得较小的模态失配.在大气环境中,该陀螺具有±200°/s的量程,角速度灵敏度为0.15mV/(°/s),分辨率约为0.1°/s.

关键词：微机械陀螺 x轴音叉式陀螺 “8悬臂梁-质量块”结构限制槽 (111)硅晶圆

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三维掩膜硅各向异性腐蚀工艺释放微悬空结构

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微纳电子技术 2011年第5期48卷 326-332页

作者：黄占喜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联合国家重点实验室上海200050 中国科学院研究生院北京100049

提出了一种新颖的基于三维掩膜的硅各向异性腐蚀工艺,即利用深反应离子刻蚀、湿法腐蚀等常规体硅刻蚀工艺和氧化、化学气相沉积(CVD)等薄膜工艺制作出具有三维结构的氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)薄膜,以该三维薄膜作为掩膜进行各向异性... 详细信息

提出了一种新颖的基于三维掩膜的硅各向异性腐蚀工艺,即利用深反应离子刻蚀、湿法腐蚀等常规体硅刻蚀工艺和氧化、化学气相沉积(CVD)等薄膜工艺制作出具有三维结构的氧化硅(SiO2)或氮化硅(Si3N4)薄膜,以该三维薄膜作为掩膜进行各向异性腐蚀,该工艺可以应用于MEMS微悬空结构的制作。利用该工艺成功地在单片n-Si(100)衬底上完成了一种十字梁结构的释放,并对腐蚀的过程和工艺参数进行了研究。

关键词：微悬空结构释放体硅工艺三维掩膜各向异性腐蚀腐蚀模拟

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