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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：梁晨周玉修王文荣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

本文介绍了一种利用自对准硬掩膜版制备石墨烯场效应管的方法.自对准掩膜版由MEMS工艺制成.利用此硬掩膜版,可以避免在场效应管电极制备过程中的光刻,从而减小光刻胶对石墨烯的污染.测试表明,器件栅压对石墨烯电学性能有调制作用,器件... 详细信息

本文介绍了一种利用自对准硬掩膜版制备石墨烯场效应管的方法.自对准掩膜版由MEMS工艺制成.利用此硬掩膜版,可以避免在场效应管电极制备过程中的光刻,从而减小光刻胶对石墨烯的污染.测试表明,器件栅压对石墨烯电学性能有调制作用,器件中石墨烯呈现p型掺杂,迁移率为261 cm2/V*s.此器件制备方法工艺简单,成本低廉,有利于将来石墨烯电子器件的大规模应用.

关键词：场效应管石墨烯金属沉积工艺自对准硬掩膜版

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CMOS兼容硅纳米线阵列制备及其光电特性研究

CMOS兼容硅纳米线阵列制备及其光电特性研究

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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：高安然戴鹏飞鲁娜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

文中基于各向异性湿法腐蚀技术的硅纳米线加工技术,采用传统的光刻、刻蚀和沉积技术,利用Si(111)面的自停止腐蚀和硅纳米线的自限制氧化特性,成功地实现了硅纳米线的制造.该方法工艺简单,可控性强,特别适合批量制造的需要.制造的纳米结... 详细信息

文中基于各向异性湿法腐蚀技术的硅纳米线加工技术,采用传统的光刻、刻蚀和沉积技术,利用Si(111)面的自停止腐蚀和硅纳米线的自限制氧化特性,成功地实现了硅纳米线的制造.该方法工艺简单,可控性强,特别适合批量制造的需要.制造的纳米结构尺度均一,工艺重复性好,具有优异的调制特性,易于集成和制作硅纳米器件.在此基础上,研究了硅纳米线的光电响应特性,响应度与加载电压的关系表明,随源漏电压的增大,器件的响应度逐渐减小,当栅极偏压小于10V时,电流响应度近似于线性增长,而偏压高于10V时,响应度趋于饱和.

关键词：半导体材料硅纳米线制备工艺光电响应特性

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电磁驱动电容检测微机械陀螺的设计

电磁驱动电容检测微机械陀螺的设计

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中国微米/纳米第六届学术年会

作者：宋朝辉贾孟军李昕欣中科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

介绍了一种电磁驱动电容检测微机械陀螺的结构和工作原理.该陀螺的突出优点在于驱动和检测采用了相互独立的折叠梁和振动质量,故驱动和检测间的耦合大大地减小.本文从理论上分析了折叠梁结构参数对振动模态频率的影响,并针对初步确定的... 详细信息

介绍了一种电磁驱动电容检测微机械陀螺的结构和工作原理.该陀螺的突出优点在于驱动和检测采用了相互独立的折叠梁和振动质量,故驱动和检测间的耦合大大地减小.本文从理论上分析了折叠梁结构参数对振动模态频率的影响,并针对初步确定的结构尺寸,利用COVENTER WARE软件进行了静力学和动力学分析,对理论计算结果进行了验证.

关键词：微陀螺折叠梁有限元分析电容检测振动质量模态频率

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集成Ti/TiO_(2)敏感电极和液接式Ag/AgCl参比电极的pH微纳传感器

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微纳电子技术 2022年第3期59卷 250-256,263页

作者：黄旭东张井合胡凯凯蒋晨星王振宇郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 北航金华北斗应用研究院浙江金华321002 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

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏... 详细信息

常见的pH传感器大多采用电位法进行检测,基于电位法进行检测的传感器由敏感电极和参比电极组成。在尺寸仅为5 mm×5 mm的传感器芯片上制备了钛电极、银电极和铂电阻丝。采用电化学氧化的方法对钛电极进行阳极氧化制成Ti/TiO_(2)敏感电极。采用电化学氯化的方法对银电极进行阳极氯化,再将饱和KCl溶液(3 mol/L)注入参比槽制成Ag/AgCl参比电极。铂电阻丝作为测温元件用于对pH值进行校准,电阻灵敏度约为14.21Ω/℃。在室温下、溶液温度为(13±1)℃时,测试芯片在不同pH值(4~10)溶液中的电压。通过线性分析得到传感器的分辨率约为17.92 mV/pH。控制溶液温度不变,对芯片在不同pH值(4.00、6.00、8.00和10.00)溶液中的电压进行测试,并得到该温度下的传感器分辨率。在不同溶液温度下对传感器的分辨率进行测试。测得不同溶液温度(25、20、15和10℃)下传感器的分辨率分别为28.31、23.45、19.33和13.62 mV/pH。通过温度补偿公式对pH值进行校准,计算得到的理论pH值与实际测量值的偏差≤0.25。传感器芯片具有体积小且易于集成的特点,可应用于各种水环境的检测。

关键词： pH微纳传感器 Ti/TiO_(2)敏感电极液接式参比电极微纳集成制造电化学氧化/氯化

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肿瘤微血管芯片的制备及其应用

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功能材料与器件学报 2011年第5期17卷 505-512页

作者：翟万银吴蕾贾春平邵建波徐元森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200068 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院上海硅酸盐研究所上海200050

肿瘤血管结构不同于正常组织血管,由内皮细胞松散地围成不完整的管道,呈高通透性。为建立体外简便、有效、低廉的肿瘤血管模型,本研究采用微加工技术,制作了肿瘤血管微流控芯片。芯片包括24 mm长50μm宽40μm深的微管道和一侧的微腔体... 详细信息

肿瘤血管结构不同于正常组织血管,由内皮细胞松散地围成不完整的管道,呈高通透性。为建立体外简便、有效、低廉的肿瘤血管模型,本研究采用微加工技术,制作了肿瘤血管微流控芯片。芯片包括24 mm长50μm宽40μm深的微管道和一侧的微腔体以及两者之间的微缝。微管道中部设有膨胀区域以模拟肿瘤血管结构。在微管道内导入血管内皮细胞,培养形成细胞壁垒。通过促进细胞迁移而使得细胞壁垒出现稳定的泄漏点,使血管芯片具有通透性,并对体内调控血管通透性分子组胺和MMP2产生与体内相似的反应。在此基础上发现,原花青素对血管通透性有显著抑制作用,而抗癌药物依立替康则有促进作用,显示该肿瘤血管微流控芯片初步具备了肿瘤血管通透性调控分析的功能。

关键词：肿瘤血管微流控芯片血管内皮细胞通透性

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循环肿瘤细胞预测直肠癌新辅助放化疗疗效的临床研究

循环肿瘤细胞预测直肠癌新辅助放化疗疗效的临床研究

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中华医学会第十一次全国放射肿瘤治疗学学术会议

作者：孙文洁贾春平盛伟琪李刚章真复旦大学附属肿瘤医院中科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

目的新辅助放化疗后进行根治性手术已经成为局部晚期直肠癌的标准治疗模式,准确预测新辅助放化疗的疗效有助于直肠癌患者个体化治疗的实施.本研究旨在探究循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)在评估和预测局部晚期直肠癌新辅...

目的新辅助放化疗后进行根治性手术已经成为局部晚期直肠癌的标准治疗模式,准确预测新辅助放化疗的疗效有助于直肠癌患者个体化治疗的实施.本研究旨在探究循环肿瘤细胞(circulating tumor cells,CTCs)在评估和预测局部晚期直肠癌新辅助放化疗疗效方面的价值.

关键词：

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高精度海洋温/盐/酸度集成微纳传感器制造与测试

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传感器与微系统 2021年第1期40卷 74-77页

作者：胡凯凯尹加文麦裕良栾安博郜晚蕾金庆辉宁波大学信息科学与工程学院浙江宁波315211 广东省石油化工研究院技术开发中心广东广州510665 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

面向“智慧海洋”应用需求,基于微机电系统(MEMS)技术设计制备了一批温度、盐度、酸度(pH值)三参数集成微纳传感器。温度测量采用铂电阻传感器,盐度测量采用4电极电导率传感器,pH测量采用钛/二氧化钛(Ti/TiO 2)为工作电极和液接式Ag/AgC... 详细信息

面向“智慧海洋”应用需求,基于微机电系统(MEMS)技术设计制备了一批温度、盐度、酸度(pH值)三参数集成微纳传感器。温度测量采用铂电阻传感器,盐度测量采用4电极电导率传感器,pH测量采用钛/二氧化钛(Ti/TiO 2)为工作电极和液接式Ag/AgCl参比电极构成的两电极体系。采用电化学工作站分别测量了三个传感器的基本参数和性能,其中温度传感器的电阻为(2240±5)Ω,灵敏度为8.636Ω/℃,测量精度达到±0.01℃;电导率传感器在0.01 mol/L KCl溶液中精度为±0.0005 S/m;pH传感器灵敏度为42.86 mV/pH。由于采用微机电加工技术,传感器尺寸小、成本低、可批量制造,将为海洋环境参数的高精度网格化测量提供核心传感器。

关键词：海洋温/盐/酸度微纳传感器微机电系统(MEMS)技术批量制造高精度网格化测量

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硅基集成式微型平面纳米级定位平台控制

硅基集成式微型平面纳米级定位平台控制

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第11届全国敏感元件与传感器学术会议

作者：王家畴李昕欣孙立宁中科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 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001 中科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 哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室黑龙江哈尔滨150001

为了解决纳米级定位平台小型化、低能耗、定位精度高的问题,基于结构、驱动和检测一体化的设计理念,研制出了一种硅基片上集成式微型平面纳米级XY定位平台,在建立定位平台数学模型基础上,利用Matlab分析软件对定位平台开环和闭环控制特... 详细信息

为了解决纳米级定位平台小型化、低能耗、定位精度高的问题,基于结构、驱动和检测一体化的设计理念,研制出了一种硅基片上集成式微型平面纳米级XY定位平台,在建立定位平台数学模型基础上,利用Matlab分析软件对定位平台开环和闭环控制特性进行了比较和仿真分析。在实际控制中,针对硅微机械加工的MEMS器件难以获取精确数学模型的不足,将单神经元算法和传统PID控制算法相结合,设计了具有自动识别被控过程参数并对控制参数进行实时自校正的单神经元自适应PID控制器,依靠平台自身集成的位移传感器实现了定位平台的位置闭环控制,实验结果表明：单神经元自适应PID控制器不仅具有结构简单、鲁棒性好等特点而且能够有效地弥补硅基定位平台由于微机械加工限制造成的机构方面不足,定位平台的动态和稳态性能良好,最大工作行程±10μm,稳定时间小于2.5ms,重复定位精度优于24.9nm。

关键词： MEMS器件硅基片集成式定位平台位移传感器闭环控制开环控制自适应PID控制

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微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术

微创手术式硅微机械加工(MISSM)技术

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第十二届全国敏感元件与传感器学术会议

作者：王家畴刘洁丹李昕欣中科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 上海交通大学微纳科技研究院上海200240 中科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 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尺寸的轮廓,进而实现在单晶硅片内部选择性腐蚀出不同结构尺寸... 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尺寸的轮廓,进而实现在单晶硅片内部选择性腐蚀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体硅工艺替代传统的表面微机械工艺,制作简单,既具有单硅片单面加工的优势又便于与IC工艺兼容.详细讲述了该工艺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：传感器硅微机械加工微创手术式工艺流程释放窗口腔体结构

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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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