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High-Performance Single-Side Fabricated (111)-Silicon Dual-Cantilever Accelerometer with squeeze-film Air damping Modulation

引用

Journal of Shanghai Jiaotong university(Science) 2023年第2期28卷 197-206页

作者：焦鼎倪藻王家畴李昕欣 State Key Laboratory of Transducer Technology Shanghai Institute of Microsystem and Information TechnologyChinese Academy of SciencesShanghai 200050China School of Microelectronics University of Chinese Academy of SciencesBeijing 100049China

This study proposes a novel design and micromachining process for a dual-cantilever *** and curved-surface structures are integrated into the sensing structure to modulate the squeeze-film damping,thus effectively optimizing the response frequency *** to the high stress concentration on the dual-cantilever integrated with a fully sensitive piezoresistive Wheatstone bridge,a high sensitivity to acceleration is *** addition,the dual-cantilever accelerometer is fabricated using a specifically developed low-cost and high-yield(111)-silicon single-side bulk-micromachining *** test results show that the proposed dualcantilever accelerometer exhibits a sensitivity of 0.086—0.088 mV/g/3.3 V and a nonlinearity of±(0.09%—0.23%)FS(full-scale).Based on dynamic characterization,an adequate frequency bandwidth of 2.64 kHz is ***,a resonant frequency of 4.388 kHz is measured,and a low quality factor(Q)of 7.62 is obtained,which agrees well with the design for air-damping *** achieved high performance renders the proposed dual-cantilever accelerometer promising in applications such as automotive and consumer electronics.

关键词： accelerometer cantilever piezoresistance micromachining squeeze-film damping

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