检索结果-南通市图书馆

梳齿结构与振动梁复合的硅微谐振式加速度计非线性振动特性

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光学精密工程 2020年第5期28卷 1066-1074页

作者：刘梦霞赵前程崔健北京大学微电子研究所微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

硅微谐振式加速度计的非线性振动可以导致振动幅度噪声耦合到频率输出进而恶化器件的噪声性能,因此有必要对谐振式加速度计的非线性振动特性进行评估及优化,拓展线性振动范围。本文针对所设计的基于梳齿结构与振动梁复合的硅微谐振式加... 详细信息

硅微谐振式加速度计的非线性振动可以导致振动幅度噪声耦合到频率输出进而恶化器件的噪声性能,因此有必要对谐振式加速度计的非线性振动特性进行评估及优化,拓展线性振动范围。本文针对所设计的基于梳齿结构与振动梁复合的硅微谐振式加速度计进行了仿真与实验分析。首先对加速度计结构使用COMSOL仿真软件进行了非线性仿真分析,该方法通过在谐振梁的振动方向上施加一个静力,得到力与位移之间的关系,计算出非线性三次项系数k3,eff和线性系数keff的比值约为2.13×10^10 m^-2。然后,对双端固支音叉(DETF)进行扫频测试,得出DETF的非线性振动频响曲线。根据Duffing方程对实验数据进行拟合,得出器件两个DETF的非线性三次项系数k3,eff和线性系数keff的比值分别为2.24×10^10 m^-2和2.19×10^10 m^-2。仿真值与测试值的误差分别为5.2%和2.8%。实验结果与仿真值吻合得较好,印证了仿真方法的有效性和测试数据的可靠性。最后,对所设计的谐振加速度计进行非线性分析,当振幅小于35.4 nm时,DETF工作在线性区,可为后续谐振式加计的控制电路设计提供参考。

关键词：硅微谐振式加速度计非线性振动复合结构仿真分析

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CMOS-MEMS体硅集成陀螺的系统仿真

传感技术学报 2008年第4期21卷 563-566页

作者：王佳钱梁杨振川闫桂珍北京大学微电子学研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

体硅MEMS和CMOS电路的单片集成技术是提高传感器性能的有效途径,但是集成技术会对陀螺的设计和CMOS电路的设计提出更高的要求。通过建立CMOS-MEMS体硅陀螺的等效电学模型,实现了对CMOS-MEMS体硅陀螺的系统级仿真。通过系统仿真,陀螺的... 详细信息

体硅MEMS和CMOS电路的单片集成技术是提高传感器性能的有效途径,但是集成技术会对陀螺的设计和CMOS电路的设计提出更高的要求。通过建立CMOS-MEMS体硅陀螺的等效电学模型,实现了对CMOS-MEMS体硅陀螺的系统级仿真。通过系统仿真,陀螺的结构部分、电路部分、集成产生的寄生效应以及工艺误差得到了有效的分析,从而能够了解它们相互之间的影响,更好的指导CMOS-MEMS体硅集成器件的设计。

关键词：陀螺电学模型 CMOS-MEMS体硅陀螺工艺误差系统仿真

适用于RF MEMS能量耦合传输的高Q值电感

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传感技术学报 2008年第4期21卷 604-606页

作者：陈石清李旦李修函张海霞北京大学微电子学研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

利用MEMS微电镀工艺技术制作了一种新型的适用于RF MEMS能量耦合传输的高Q值电感,采用ANSOFT公司的HFSS优化平面螺旋电感的结构。在具有高电阻率的玻璃衬底上溅射0.5μm的铜层作为下电极;PECVD淀积厚度为1μmSiO2作为中间介质层;在介质... 详细信息

利用MEMS微电镀工艺技术制作了一种新型的适用于RF MEMS能量耦合传输的高Q值电感,采用ANSOFT公司的HFSS优化平面螺旋电感的结构。在具有高电阻率的玻璃衬底上溅射0.5μm的铜层作为下电极;PECVD淀积厚度为1μmSiO2作为中间介质层;在介质层上结合厚胶光刻技术电镀厚为22μm的铜作为电感线圈。这套电感制作工艺流程简单、易于与IC制备工艺集成。本文制备的微机械电感在微型植入系统中具有广阔的应用前景。测量结果表明:当工作频率在1GHz左右时,微电感的电感值达到55nH,Q值最大可达到25。

关键词：微电感 MEMS 能量耦合电镀

用于高冲击检测硅基三轴集成压阻式MEMS加速度芯片的建模与仿真

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传感技术学报 2012年第1期25卷 11-19页

作者：刘勐张威郝一龙北京大学微电子研究院微米／纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

主要讨论硅基单芯片集成的三轴压阻式MEMS加速度计芯片的建模与仿真。通过有限元软件ANSYS建立的结构模型可以较好的理解和分析所要设计的加速度芯片在承受任意不同轴向加速度所产生惯性力时的静态表现。利用有限元软件ANSYS我们详细分... 详细信息

主要讨论硅基单芯片集成的三轴压阻式MEMS加速度计芯片的建模与仿真。通过有限元软件ANSYS建立的结构模型可以较好的理解和分析所要设计的加速度芯片在承受任意不同轴向加速度所产生惯性力时的静态表现。利用有限元软件ANSYS我们详细分析了各个悬臂梁在承受不同轴向惯性力时的应力变化,确定出敏感电阻的位置。通过LS-DYNA软件对所设计的加速度计芯片进行了不同方向撞击刚性墙时的器件受力分析,分析结果表明所设计的结构在理论上是可行的。

关键词：压阻式加速度计有限元软件硅惯性力惠斯登电桥

MEMS振动陀螺闭环自激驱动的理论分析及数值仿真

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传感技术学报 2008年第8期21卷 1337-1342页

作者：王展飞鲁文高李峰李志宏北京大学微电子学研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

对采用AGC(automatic gain control)控制实现的陀螺闭环自激驱动系统进行了理论分析,利用平均技术和相平面法求解出了MEMS振动陀螺闭环自激驱动系统的起振条件以及幅度稳定条件的解析表达式,并进行了数值仿真验证。在该闭环驱动系统中,... 详细信息

对采用AGC(automatic gain control)控制实现的陀螺闭环自激驱动系统进行了理论分析,利用平均技术和相平面法求解出了MEMS振动陀螺闭环自激驱动系统的起振条件以及幅度稳定条件的解析表达式,并进行了数值仿真验证。在该闭环驱动系统中,通过引入PI控制器消除了振动幅度控制的稳态误差。仿真结果很好地吻合了理论分析,理论分析结果可用于指导自激驱动系统的硬件实现。

关键词：自激振荡 MEMS陀螺 AGC PI控制

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驻极体式微型发电机的研究进展

中国科学：技术科学 2012年第3期42卷 241-247页

作者：杨兆辉王婧张锦文北京大学微电子学研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

随着电子系统的尺寸不断减小,研制体积小、重量轻、能量密度高并且能够持续供能的微型发电机将对电子系统具有重要意义.振动能在日常环境中广泛存在,振动能微型发电机是将振动能转化成能给电子系统供能的装置.驻极体式微型发电机是振动... 详细信息

随着电子系统的尺寸不断减小,研制体积小、重量轻、能量密度高并且能够持续供能的微型发电机将对电子系统具有重要意义.振动能在日常环境中广泛存在,振动能微型发电机是将振动能转化成能给电子系统供能的装置.驻极体式微型发电机是振动能采集微型发电机的一种,是目前微能源研究的热点之一.本文主要从驻极体材料及注极方法、振动能拾取方式和转换效率的提高3个方面介绍了驻极体式微型发电机的最新进展.

关键词：驻极体微型发电机振动能量采集

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用于MEMS的单晶硅上无电镀铜、镀镍工艺

Journal of Semiconductors 2005年第5期26卷 1059-1064页

作者：韩翔李轶吴文刚闫桂珍郝一龙北京大学微电子学研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

开发了单晶硅上的选择性无电镀铜、镀镍工艺,形成了较为优化的施镀流程,实现了保形性、均镀性较好的铜、镍及其复合镀层.其中针对单晶硅表面的特点,采取了浓酸处理和氧等离子轰击两种表面预处理方法,优化了氯化钯对表面的激活时间,使得... 详细信息

开发了单晶硅上的选择性无电镀铜、镀镍工艺,形成了较为优化的施镀流程,实现了保形性、均镀性较好的铜、镍及其复合镀层.其中针对单晶硅表面的特点,采取了浓酸处理和氧等离子轰击两种表面预处理方法,优化了氯化钯对表面的激活时间,使得镀层质量得到提高.提出了以镍作为中间层以减小镀层应力的方法,施镀后获得的铜镀层的电阻率为2. 1μΩ·cm,铜/镍复合镀层的方块电阻为0. 19Ω/□.在单晶硅MEMS电感结构上实现了较好的无电镀铜,使得该元件的品质因数超过25.

关键词：单晶硅无电镀铜镍 MEMS电感品质因数

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SiC薄膜制备MEMS结构

中国机械工程 2005年第14期16卷 1310-1312页

作者：王煜郭辉张海霞田大宇张国炳李志宏北京大学微电子研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

采用PECVD方法制备了无定形SiC薄膜,在此基础上,以SiC为结构层,利用传统的表面硅牺牲层工艺制作了电容式谐振器以及薄膜残余应力的在片检测结构。对SiC的MEMS结构进一步进行了长时间的腐蚀,以获得SiC材料的腐蚀特性。对SiC材料的力学特... 详细信息

采用PECVD方法制备了无定形SiC薄膜,在此基础上,以SiC为结构层,利用传统的表面硅牺牲层工艺制作了电容式谐振器以及薄膜残余应力的在片检测结构。对SiC的MEMS结构进一步进行了长时间的腐蚀,以获得SiC材料的腐蚀特性。对SiC材料的力学特性进行了研究。深入探讨了退火工艺、薄膜硅碳原子比对SiC薄膜力学特性的影响,同时对薄膜硅碳原子比与制备工艺参数(包括硅烷、甲烷流量)之间的关系进行了实验研究。

关键词： SiC MEMS 谐振器残余应力检测结构

不同牺牲层材料上LPCVD氮化硅薄膜内应力的测试与研究

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中国机械工程 2005年第z1期16卷 449-450,453页

作者：王莎莎陈兢张海霞北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

测量了淀积在三种不同的牺牲层材料(热氧SiO2、LPCVD SiO2、LPCVD PSG)上LPCVD氮化硅薄膜的应力,结果表明,不同牺牲层上淀积的氮化硅薄膜残余应力存在较大的差异.从多方面分析了残余应力差异产生的原因,实验得到的结果为器件的设计提供... 详细信息

测量了淀积在三种不同的牺牲层材料(热氧SiO2、LPCVD SiO2、LPCVD PSG)上LPCVD氮化硅薄膜的应力,结果表明,不同牺牲层上淀积的氮化硅薄膜残余应力存在较大的差异.从多方面分析了残余应力差异产生的原因,实验得到的结果为器件的设计提供了更准确的依据.

关键词：微机械系统残余应力薄膜牺牲层氮化硅