检索结果-内蒙古大学图书馆

分析化学 2016年第4期44卷 660-664页

作者：李刚李大维赵清华菅傲群王开鹰胡杰桑胜波程再军孙伟太原理工大学信息工程学院&新型传感器和智能控制教育部重点实验室微纳系统研究中心厦门理工学院光电与通信工程学院

利用斜光刻技术替代传统的直光刻技术在相同底面积的基础上增大微阵列比表面积制备了高比表面积三维微阵列结构,。首先,利用MATLAB仿真对微阵列排布方式进行分析,确定最佳单个柱体宽度及阵列间距。实验中,采用两次甩胶法将SU-8光刻胶均... 详细信息

利用斜光刻技术替代传统的直光刻技术在相同底面积的基础上增大微阵列比表面积制备了高比表面积三维微阵列结构,。首先,利用MATLAB仿真对微阵列排布方式进行分析,确定最佳单个柱体宽度及阵列间距。实验中,采用两次甩胶法将SU-8光刻胶均匀旋涂在2寸硅基底上,甩胶转速设为1500 r/min,旋涂时间设为35 s;分别置于65℃烘台上保持20 min和95℃烘台上保持70 min进行两次前烘处理;随后进行双向斜曝光,微柱宽度为20μm,阵列间距为30μm,光刻角度为20°。最后,再通过高低温后烘处理并显影30 min成功制备出了结构稳定的"X"型三维微阵列结构。

关键词：三维微阵列斜光刻技术 SU-8光刻胶比表面积

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一种新型静电斥力微驱动器的设计与仿真

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仪表技术与传感器 2016年第6期 44-47页

作者：于洋赵清华李刚张文栋太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心新型传感器和智能控制系统重点实验室(教育部)山西太原030024

在电容式MEMS微驱动器中,静电引力驱动最为常见,但介质充电会引起"粘连失效"等可靠性问题,而静电斥力驱动不存在这样的可靠性问题。首先通过有限元仿真软件了分析对比了静电引力和斥力的不同产生机理。针对静电斥力微驱动器... 详细信息

在电容式MEMS微驱动器中,静电引力驱动最为常见,但介质充电会引起"粘连失效"等可靠性问题,而静电斥力驱动不存在这样的可靠性问题。首先通过有限元仿真软件了分析对比了静电引力和斥力的不同产生机理。针对静电斥力微驱动器驱动电压大、形变量小、难以满足实用化要求的缺点,在基本结构基础上设计一种四段支撑结构的静电斥力微驱动器结构,并研究了关键结构参数对可动极板变形量的影响,确定了最优结构尺寸。通过结构优化,可动极板最大变形量可以在80 V的驱动电压下从0.271μm增加到0.399μm,形变量得到显著提高。

关键词：微机电系统驱动电压静电斥力驱动器可靠性问题形变量

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纳米金-聚二甲基硅氧烷复合薄膜的制备及研究

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化工新型材料 2016年第10期44卷 55-57页

作者：张丹赵东桑胜波张文栋菅傲群段倩倩冀建龙太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室太原030024

基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)可成膜的特殊性质,提出了以纳米金为金种,PDMS为基体制备出纳米金-PDMS复合薄膜。首先用三甲基氯硅烷(TMCS)对玻璃衬底进行硅烷化处理,在衬底表面旋涂PDMS薄膜。然后分两步用化学还原法还原氯金酸溶液,制备出... 详细信息

基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)可成膜的特殊性质,提出了以纳米金为金种,PDMS为基体制备出纳米金-PDMS复合薄膜。首先用三甲基氯硅烷(TMCS)对玻璃衬底进行硅烷化处理,在衬底表面旋涂PDMS薄膜。然后分两步用化学还原法还原氯金酸溶液,制备出纳米金复合薄膜。通过扫描电镜观察纳米金复合薄膜的形貌结构,研究了复合薄膜的紫外可见光吸收曲线。并用半导体特性分析仪(B1500)对不同还原时间的纳米金复合薄膜进行了电学测试。结果表明:复合薄膜光学性质良好,薄膜中纳米金颗粒的数量可以通过调节还原时间来控制,第二步还原14h时可得到电学性能相对较好的复合薄膜。

关键词：纳米金聚二甲基硅氧烷复合材料光学特性电学特性

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基于磁致伸缩材料的猪瘟病毒无线免疫传感器

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分析试验室 2016年第5期35卷 536-538页

作者：郭星高爽桑胜波张文栋太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心晋中030600 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室晋中030600

通过在磁致伸缩材料表面形成金-硫键自组装膜固载猪瘟多抗,构建了一种新型、灵敏、便携、低成本的猪瘟病毒无线免疫传感器。该传感器基于抗原抗体特异性结合使猪瘟病毒附着在磁致伸缩材料表面从而导致磁弹片共振频率降低的原理,通过测... 详细信息

通过在磁致伸缩材料表面形成金-硫键自组装膜固载猪瘟多抗,构建了一种新型、灵敏、便携、低成本的猪瘟病毒无线免疫传感器。该传感器基于抗原抗体特异性结合使猪瘟病毒附着在磁致伸缩材料表面从而导致磁弹片共振频率降低的原理,通过测定共振频率偏移量实现对猪瘟病毒的无线检测。采用扫描电子显微镜(SEM)对抗体修饰及猪瘟病毒检测过程进行了表征,利用该传感器对不同浓度的猪瘟病毒进行检测,线性范围为0.5~2.5μg/m L,响应灵敏度为65 Hz/(μg·m L^(-1)),检出限为0.5μg/m L。

关键词：免疫传感器磁致伸缩材料猪瘟病毒抗体修饰

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B,P掺杂β-Si_3N_4的电子结构和光学性质研究

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物理学报 2015年第6期64卷 303-309页

作者：程超群李刚张文栋李朋伟胡杰桑胜波邓霄太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室信息工程学院微纳系统研究中心太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

运用第一性原理方法,计算了B,P两种元素单掺杂和共掺杂的β-Si_3N_4材料的电子结构和光学性质.结果表明:B掺杂体系的稳定性更高,而P掺杂体系的离子性更强;单掺和共掺杂均窄化带隙,且共掺在禁带中引入深能级,使局域态增强;单掺杂体系介... 详细信息

运用第一性原理方法,计算了B,P两种元素单掺杂和共掺杂的β-Si_3N_4材料的电子结构和光学性质.结果表明:B掺杂体系的稳定性更高,而P掺杂体系的离子性更强;单掺和共掺杂均窄化带隙,且共掺在禁带中引入深能级,使局域态增强;单掺杂体系介电函数虚部、吸收谱和能量损失谱各峰均发生红移、幅值减小,而共掺后介电函数虚部主峰出现蓝移、能量损失峰展宽、高能区电子跃迁大大增强,且控制共掺杂的B,P比例可获得较低的带电缺陷浓度.

关键词： β相氮化硅掺杂第一性原理光电性质

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多路并行可调谐能量采集电路的设计与实现

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电源技术 2015年第8期39卷 1748-1750页

作者：罗翠线王艳芬李朋伟胡杰张雪英太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心新型传感器和智能控制系统重点实验室(教育部) 山西太原030024

针对传统能量采集器输出功率过低、单一能量采集单元不足以直接驱动传感器节点等负载的问题,设计了一种多路并行可调谐能量采集电路。该电路包括能量采集源模块、全桥整流模块、电容存储模块、电压调整模块和负载模块五部分。Multisim... 详细信息

针对传统能量采集器输出功率过低、单一能量采集单元不足以直接驱动传感器节点等负载的问题,设计了一种多路并行可调谐能量采集电路。该电路包括能量采集源模块、全桥整流模块、电容存储模块、电压调整模块和负载模块五部分。Multisim软件仿真结果表明该电路的最终输出电压相比标准能量采集(standard energy harvesting,SEH)电路提高了1.11倍;实验测试结果显示,采用该电路后输出电压稳定在5 V,最大输出功率为15 m W,比SEH电路提高2.12倍,能量传输与利用效率显著提高。

关键词：多路并行标准能量采集电路电压调整电路

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基于行波介电泳的细菌分离电极的设计与操控

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微纳电子技术 2015年第6期52卷 371-376页

作者：冯奇亮连崑唐晓亮桑胜波太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心新型传感器和智能控制系统重点实验室(教育部) 路易斯安那州立大学先进微结构和器件中心

基于行波介电泳原理,分析了电场强度和Clausius-Mossoti(C-M)因子的虚部对行波介电泳力的影响。对4种不同形状电极的电场强度分布进行了仿真建模,结果表明半圆形电极阵列有较好的传输特性,并建立了半圆形电极阵列在行波作用下的电场模... 详细信息

基于行波介电泳原理,分析了电场强度和Clausius-Mossoti(C-M)因子的虚部对行波介电泳力的影响。对4种不同形状电极的电场强度分布进行了仿真建模,结果表明半圆形电极阵列有较好的传输特性,并建立了半圆形电极阵列在行波作用下的电场模型。以行波介电泳力的复数表达式为基础,得出了C-M因子虚部随频率的变化曲线。设计加工了基于半圆形电极阵列的细胞分离微流体芯片,基于行波介电泳原理,对金黄色葡萄球菌细菌进行了分离实验。通过对比分析,实验结果与仿真结果具有较好的一致性。因此,利用行波介电泳力,半圆形电极阵列能够有效地对细菌进行传输分离。

关键词：生物芯片微流体行波介电泳连续流传输分离

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基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统

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工矿自动化 2015年第5期41卷 18-22页

作者：高爽崔朗福程鹏郭星邓黎明桑胜波太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西太原030024

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料... 详细信息

根据阻抗测量法设计了一种基于AD5933的磁致伸缩材料共振频率检测系统,详细介绍了该系统硬件电路及软件设计。该系统采用基于AD5933的阻抗测量模块、基于MSP430F169的单片机处理模块、12864液晶显示模块以及供电模块完成了磁致伸缩材料共振频率的数据采集、处理、存储及图谱显示。测试结果表明,该系统具有测量误差小、抗干扰性强、实时性高的特点,检测误差低至7Hz。

关键词：磁弹性传感器磁致伸缩材料共振频率检测阻抗法 AD5933

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基于电容式MEMS器件的静电斥力驱动研究

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仪器仪表学报 2014年第8期35卷 1738-1743页

作者：郭兴军李朋伟张文栋胡杰李刚太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室太原030024

"粘连"失效常见于电容式静电驱动MEMS器件,通过建立"粘连"失效模型分析得出静电引力驱动机制导致的介质充电是其失效的根本原因。为消除介质充电问题,提出了一种新型的基于静电斥力的驱动机制:通过向固定极板施加电... 详细信息

"粘连"失效常见于电容式静电驱动MEMS器件,通过建立"粘连"失效模型分析得出静电引力驱动机制导致的介质充电是其失效的根本原因。为消除介质充电问题,提出了一种新型的基于静电斥力的驱动机制:通过向固定极板施加电压,利用驱动结构周围形成的不均匀电场在可动极板垂直方向上产生合力,使可动极板向上弯曲运动。结合静电斥力典型驱动结构,通过COMSOL Multiphysics仿真分析结构尺寸、驱动电压与极板最大形变量的关系。仿真结果表明:在静电斥力结构中,驱动电压与可动极板长度呈线性关系,但与垂直间距呈非线性关系,会出现突降。此外,在结构尺寸固定的情况下,驱动电压与极板最大形变量几乎呈线性关系,这与静电引力驱动中无法通过改变驱动电压线性控制形变量不同。

关键词：电容式MEMS器件介质充电陷阱

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MEMS低频压电振动能量采集器

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光学精密工程 2014年第9期22卷 2476-2482页

作者：刘颖王艳芬李刚桑胜波李朋伟太原理工大学信息工程学院微纳系统研究中心山西太原 030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西太原030024

设计了基于微机电系统(MEMS)的一阶、二阶传动低频压电振动能量采集器,通过压电效应将低频振动能量转化为电能来解决低频(小于200Hz)振动环境中的能量采集问题。一阶传动能量采集器模型包括一阶传动梁及压电悬臂梁,二阶传动能量采集器... 详细信息

设计了基于微机电系统(MEMS)的一阶、二阶传动低频压电振动能量采集器,通过压电效应将低频振动能量转化为电能来解决低频(小于200Hz)振动环境中的能量采集问题。一阶传动能量采集器模型包括一阶传动梁及压电悬臂梁,二阶传动能量采集器模型包括一阶传动梁、二阶传动梁及压电悬臂梁。数学建模及有限元分析显示:采集器工作频率随一阶、二阶传动梁及压电悬臂梁材料的杨氏模量的减小均呈单调递减的趋势;传动梁的设计可有效降低采集器的高阶工作频率、拓宽工作带宽;而二阶传动梁可以在1g加速度条件下,获得10.98Hz和44.52Hz两个超低频率的电压峰值(分别为3.18V/g和1.33V/g),使系统工作频率降得更低,50Hz以下的有效工作带宽更宽,更适合与低频振动环境匹配进行能量采集。

关键词：低频振动压电能量采集器微机电系统传动梁

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