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Pyrex7740玻璃通孔湿法腐蚀技术研究

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功能材料与器件学报 2011年第6期17卷 596-599页

作者：张锦文杨化冰蒋巍王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 北京大学软件与微电子学院北京102600

本文研究报道了Pyrex7740玻璃湿法腐蚀通孔技术。将四寸硅玻璃键合圆片的玻璃衬底减薄,并在玻璃上分别制备PECVD SiC、W/Au和PECVD多晶硅三种不同掩膜及其开口,最终利用40%HF腐蚀实现玻璃通孔。整个工艺过程与IC工艺兼容,并可进行圆片... 详细信息

本文研究报道了Pyrex7740玻璃湿法腐蚀通孔技术。将四寸硅玻璃键合圆片的玻璃衬底减薄,并在玻璃上分别制备PECVD SiC、W/Au和PECVD多晶硅三种不同掩膜及其开口,最终利用40%HF腐蚀实现玻璃通孔。整个工艺过程与IC工艺兼容,并可进行圆片级批量加工。观察并研究纵向和横向腐蚀过程和通孔形貌,对比三种不同腐蚀掩膜掩蔽效果。本文研究结果为圆片级密封封装及其它MEMS器件奠定了基础。

关键词： Pyrex7740玻璃湿法腐蚀深宽比腐蚀掩膜

基于干法刻蚀技术的氮化镓MEMS加工工艺(英文)

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纳米技术与精密工程 2011年第1期9卷 78-82页

作者：杨振川吕佳楠闫桂珍陈敬北京大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871 北京大学微电子学研究院北京100871 香港科技大学电子与计算机工程系

氮化镓(GaN)材料已成功应用于光电子器件、高频功率器件等领域.近年来,由于GaN优异的材料特性,例如机械、热、化学稳定性以及生物兼容性等,使基于GaN的微机电系统(MEMS)得到了学术界的广泛关注.针对氮化镓MEMS结构的有效的图形化及释放... 详细信息

氮化镓(GaN)材料已成功应用于光电子器件、高频功率器件等领域.近年来,由于GaN优异的材料特性,例如机械、热、化学稳定性以及生物兼容性等,使基于GaN的微机电系统(MEMS)得到了学术界的广泛关注.针对氮化镓MEMS结构的有效的图形化及释放技术是工艺研究的重点.设计、采用了一种全干法刻蚀技术,实现了(111)晶向硅衬底上的氮化镓基MEMS微结构的加工制造.利用提出的工艺方案,实现了多种悬浮GaN微结构的加工与测试表征实验.通过电子扫描显微镜(SEM)和光学轮廓仪进行了基本形貌表征;利用微拉曼光谱实验进行了加工结构的残余应力表征.

关键词：干法刻蚀氮化镓(GaN) MEMS

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可调谐微机电电感(英文)

微纳电子技术 2010年第3期47卷 129-135页

作者：方东明张海霞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

射频可调谐微电感在当前发挥着重要作用,它能满足高性能紧凑型器件设计的要求。对于器件设计者来说,可调电感能调谐电感量并能保证较高或适当的品质因素(Q值),这种能力在可调谐系统中比可调电容更有优势,因为可调电容可靠性较低并且大... 详细信息

射频可调谐微电感在当前发挥着重要作用,它能满足高性能紧凑型器件设计的要求。对于器件设计者来说,可调电感能调谐电感量并能保证较高或适当的品质因素(Q值),这种能力在可调谐系统中比可调电容更有优势,因为可调电容可靠性较低并且大量占用基片面积。可调电感能节省芯片面积,它为将来便携式通讯系统所需的大范围可调谐系统提供一个优选的方案。因此,从器件角度对可调电感进行综述。根据可调电感的调谐机制,可调电感可分为四大类:离散型、金属屏蔽型、磁芯调谐型和线圈耦合型。对文献报道的可调电感进行概括,讨论这些可调电感优点和缺点,同时也介绍了这些可调电感的制备工艺、结果比较和其应用等。

关键词：可调电感可调比可调范围电感量品质因素微机电系统

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金刚石薄膜场发射特性研究现状

功能材料 2023年第9期54卷 9007-9016页

作者：王旸张锦文北京大学集成电路学院北京100871 北京大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

金刚石薄膜具有负电子亲合能、高热导率和极强的化学惰性等优势,作为场发射材料引起了广泛关注。回顾了金刚石薄膜的分类,介绍了氢化金刚石薄膜具有的负电子亲合能特性,分析了金刚石薄膜场发射特性的影响因素,列举了场发射特性的优化方... 详细信息

金刚石薄膜具有负电子亲合能、高热导率和极强的化学惰性等优势,作为场发射材料引起了广泛关注。回顾了金刚石薄膜的分类,介绍了氢化金刚石薄膜具有的负电子亲合能特性,分析了金刚石薄膜场发射特性的影响因素,列举了场发射特性的优化方向,并总结了文献中报道的金刚石薄膜与其他材料复合获得的场发射阴极的性能,对于分析和改进金刚石薄膜器件场发射性能具有重要意义。

关键词：金刚石薄膜场电子发射负电子亲合能

一种基于MEMS芯片的新型地面大气电场传感器

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电子与信息学报 2016年第6期38卷 1536-1540页

作者：杨鹏飞陈博闻小龙彭春荣夏善红郝一龙北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 中国科学院电子学研究所传感器技术国家重点实验室北京100190 清华大学微电子学研究所北京100084

该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方... 详细信息

该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方法,设计出了满足环境适应性的传感器整体结构方案,并建立了传感器的灵敏度分析模型。对电场传感器进行测试,测量范围为-50 k V/m^50 k V/m,总不确定度为0.67%,分辨力达到10 V/m,功耗仅为0.62 W。外场试验结果表明,MEMS地面大气电场传感器在晴天和雷暴天的电场探测结果,与Campbell公司场磨式电场仪探测结果都有较好的一致性,说明该传感器能满足预测雷暴要求,实现雷电监测和预警功能。

关键词：微机电系统电场传感器 MEMS地面大气电场传感器

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窄线宽外腔半导体激光器研究进展

仪器仪表学报 2024年第2期45卷 63-78页

作者：秦晓敏史田田王志洋史航博陈景标北京大学电子学院区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室量子电子学研究所北京100871 北京大学集成电路学院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871 合肥国家实验室合肥230088

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光... 详细信息

窄线宽外腔半导体激光器具有结构简单、可调谐、噪声低等优势,广泛应用于量子精密测量、光通信、激光雷达等领域。根据外腔选频器件的不同,本文主要介绍光栅型激光器、干涉滤光型激光器、波导型激光器和法拉第激光器四类外腔半导体激光器,分析各类激光器的基本结构与选频机制、介绍各自的优缺点以及国内外研究进展。其中,前三类激光器采用非量子器件进行频率选择,而法拉第激光器利用共振法拉第旋光效应选频,输出波长直接对应原子跃迁谱线,对激光二极管的电流与温度变化具有良好的鲁棒性。随后介绍外腔半导体激光器的应用情况,尤其是在精密测量领域中的典型应用。最后总结并展望窄线宽外腔半导体激光器的未来发展方向。

关键词：外腔半导体激光器法拉第激光器窄线宽精密测量外腔选频器件。

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微型MEMS皮拉尼计研究

传感技术学报 2008年第3期21卷 513-516页

作者：周吉龙陈肯乐张锦文金玉丰北京大学微电子研究所微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

介绍了一种用于检测真空密封腔体内真空度的器件——微型MEMS皮拉尼计。皮拉尼计是利用真空腔体内微小间隙间的热传导来检测真空度的[1]。本文设计了一种微型MEMS横向皮拉尼计,结构非常简单,并利用浓硼扩散和键合技术实现了该横向MEMS... 详细信息

介绍了一种用于检测真空密封腔体内真空度的器件——微型MEMS皮拉尼计。皮拉尼计是利用真空腔体内微小间隙间的热传导来检测真空度的[1]。本文设计了一种微型MEMS横向皮拉尼计,结构非常简单,并利用浓硼扩散和键合技术实现了该横向MEMS皮拉尼计,制造工艺仅需3张光刻版。其试验结果显示该皮拉尼计在10Pa～300Pa范围内热阻系数与真空度呈很好的线性关系。

关键词： MEMS 真空封装皮拉尼计真空度测试

A Into-Plane Rotating Micromirror Actuated by a Hybrid Electrostatic Driving Structure

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Journal of Semiconductors 2005年第9期26卷 1699-1704页

作者：吴文刚陈庆华尹冬青闫桂珍陈章渊郝一龙徐安士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 北京大学电子学系区域光纤通信网与新型光纤系统国家重点实验室北京100871

A novel into-plane rotating rnicromirror actuated by a hybrid electrostatic driving structure is presented. The hybrid driving structure is made up of a planar plate drive and a vertical comb drive. The device is fabricated in SOI substrate by using a bulk-and-surface mixed silicon micromachining process. As demonstrated by experiment, the novel driving structure can actuate the mirror to achieve large-range continuous rotation as well as spontaneous 90°rotation induced by the pull-in effect. The continuous rotating range of the micromirror is increased to about 46° at an increased yielding voltage. The measured yielding voltages of the mirrors with torsional springs of 1 and 0.5μm in thickness are 390 - 410V and 140 - 160V, respectively. The optical insertion loss has also been measured to be --1.98dB when the mirror serves as an optical switch.

关键词： micromirror hybrid electrostatic driving structure planar plate drive vertical comb drive mixed sil icon micromachining

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微加速度计冲击可靠性及防护

传感技术学报 2010年第12期23卷 1690-1694页

作者：王世涛贾玉斌张斌珍黄钦文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 工业和信息化部电子第五研究所电子元器件可靠性物理及其应用技术国家级重点实验室广州510610

通过实验研究了梳齿电容微加速度计器件在大过载冲击下的失效模式,发现了失效的主要原因是由于弹性梁的断裂,并对实验现象进行了分析和讨论,指出了微加工工艺的不确定性对器件失效的影响。检验了在结构设计中对可动质量块进行限位的作用... 详细信息

通过实验研究了梳齿电容微加速度计器件在大过载冲击下的失效模式,发现了失效的主要原因是由于弹性梁的断裂,并对实验现象进行了分析和讨论,指出了微加工工艺的不确定性对器件失效的影响。检验了在结构设计中对可动质量块进行限位的作用,可以明显提高器件的抗冲击能力。提出了金属橡胶这一新材料在微加速度计冲击防护中的应用,并对其作用进行了实验验证,结果表明金属橡胶除了靠金属螺旋卷接触点之间的相互摩擦来耗散能量外,还可以明显增加冲击脉冲的宽度,有效的缓冲和吸收冲击能,提高器件的抗冲击能力和可靠性。

关键词：微加速度计可靠性冲击缓冲材料金属橡胶