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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

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太赫兹科学与电子信息学报 2018年第2期16卷 372-378页

作者：宋宇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

18年1月21日至25日在英国贝尔法斯特会展中心举行(见图1),吸引了来自世界各国相关领域的600余位专家学者,共同探讨微纳传感工艺等领域的最新进展与科学前沿。此次会议的大会主席由来自瑞士电子与微技术中心(CSEM)的Michel Despont教授... 详细信息

18年1月21日至25日在英国贝尔法斯特会展中心举行(见图1),吸引了来自世界各国相关领域的600余位专家学者,共同探讨微纳传感工艺等领域的最新进展与科学前沿。此次会议的大会主席由来自瑞士电子与微技术中心(CSEM)的Michel Despont教授与爱尔兰都柏林城市大学的Jens Ducrée教授共同担任,并设置了最佳口头报告奖与最佳张贴报告奖,得到了国际电气与电子工程协会(IEEE)与IEEE机器人与自动化学会等多个国际组织的大力支持。

关键词：微电子机械系统 IEEE 国际会议 MEMS 综述自动化学会会展中心专家学者

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

一种集成SAR-ADC的电容式MEMS陀螺仪高精度模拟接口电路(英文)

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北京大学学报（自然科学版） 2014年第4期50卷 734-740页

作者：方然鲁文高陶婷婷沈广冲胡俊嵘陈中建张雅聪于敦山北京大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

提出一种为MEMS振动陀螺仪设计的驱动和检测接口电路。第一步采用通用级和TIA得到低噪声C／V转换，同时集成采样率1．25MS／s的14位SAR．ADCs，将驱动和感应模式的信号转换到数字域。采用这种策略，模拟电路的复杂性被降低，数字域的信... 详细信息

提出一种为MEMS振动陀螺仪设计的驱动和检测接口电路。第一步采用通用级和TIA得到低噪声C／V转换，同时集成采样率1．25MS／s的14位SAR．ADCs，将驱动和感应模式的信号转换到数字域。采用这种策略，模拟电路的复杂性被降低，数字域的信号可以更精确操作。此接口适用于共振频率为3～15kHz的MEMS陀螺仪。此电路在0．18μm CMOS工艺流片。实验结果显示，在3．5kHz频率下，输出电容的噪声密度为0．03aF／√Hz。

关键词：电容接口电路 MEMS陀螺仪 SAR—ADC

基于15位像素级模数转换器的640×512规格中波红外成像用48 mW数字读出电路

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红外与毫米波学报 2022年第4期41卷 785-791页

作者：于善哲张雅聪牛育泽周晔卓毅马丁鲁文高陈中建李向阳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 中国科学院上海技术物理研究所中科院红外成像材料与器件重点实验室上海200083

提出了一种用于中波红外成像的基于15位像素级单斜率模数转换器的低功耗数字读出电路。像素级模数转换器采用一种新型功耗自适应的脉冲输出型比较器,只有当斜坡电压信号接近积分电压时,比较器才产生功耗。此外,比较器输出脉冲信号,降低... 详细信息

提出了一种用于中波红外成像的基于15位像素级单斜率模数转换器的低功耗数字读出电路。像素级模数转换器采用一种新型功耗自适应的脉冲输出型比较器,只有当斜坡电压信号接近积分电压时,比较器才产生功耗。此外,比较器输出脉冲信号,降低了15位量化结果存储器上消耗的动态功耗。该存储器采用三管动态结构,仅占约54μm^(2)面积,以满足15μm像素中心距的面积约束。量化结果以电流模式读出到列级,避免相邻列总线间的电压串扰。基于0.18μm CMOS工艺,采用该结构,设计并制造了640×512规格的数字读出电路。测试结果表明,在120 Hz的帧频下,功耗仅为48 mW,总积分电容为740 fF,电荷处理能力为8.8 Me^(-)。在满阱状态,等效到积分电容的噪声电压为116μV,峰值信噪比为84 dB。

关键词：红外焦平面阵列数字读出电路像素级单斜率模数转换器功耗自适应比较器

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利用无电镀金实现微结构金属化的技术

纳米技术与精密工程 2007年第4期5卷 347-350页

作者：杨波李志宏北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

无电镀是金属化的一种重要手段,具有成本低、保形性好、简单易操作等特点.在以前报道的MEMS结构无电镀金属化过程中,金属和硅结构会全部被金属化,难以形成复杂结构的局部选择性金属化.为此,采用一种商用无氰配方无电镀金溶液,通过两步... 详细信息

无电镀是金属化的一种重要手段,具有成本低、保形性好、简单易操作等特点.在以前报道的MEMS结构无电镀金属化过程中,金属和硅结构会全部被金属化,难以形成复杂结构的局部选择性金属化.为此,采用一种商用无氰配方无电镀金溶液,通过两步无电镀方法,控制实验样品的激活时间、水浴温度等条件和两步镀覆的时间,使用无电镀镍作为中间层,实现了在特定材料层上的无电镀金;其针孔密度低,表面平整度较好,具有高的选择性,为高性能器件的研制打下了基础.

关键词：无电镀金选择性金属化无氰镀液无电镀镍激活液

基于CNN和预处理机制的球磨机故障诊断方法

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传感器与微系统 2022年第11期41卷 134-137,142页

作者：宋旭彤刘卓元金毅孙云娜丁桂甫上海交通大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室上海200240

球磨机的安全性和稳定性在工业生产中具有重要意义,其健康情况与生产效率、能耗等多项技术指标直接相关。而诊断球磨机故障的传统机器学习方法过度依赖人工特征提取,且缺乏自适应性。为此,针对球磨机工作状态下的分段多项式声信号,提出... 详细信息

球磨机的安全性和稳定性在工业生产中具有重要意义,其健康情况与生产效率、能耗等多项技术指标直接相关。而诊断球磨机故障的传统机器学习方法过度依赖人工特征提取,且缺乏自适应性。为此,针对球磨机工作状态下的分段多项式声信号,提出了一种小波去噪与自回归(AR)模型功率谱相结合的预处理方法来构建本征模态函数(IMF)特征向量,剔除噪声干扰信号。基于此构建卷积神经网络(CNN),以遴选的特征向量为输入,处理后变换为抽象的深层特征,以准确诊断球磨机的健康状态。实验结果表明:相较于其他传统机器学习算法,该方法在诊断准确性与诊断效率具有显著优势。

关键词：卷积神经网络预处理球磨机故障诊断

一种改进的双螺旋结构MEMS加热器的设计和制造（英文）

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微纳电子技术 2019年第1期56卷 26-33页

作者：田姣姣尤敏敏林祖德白毅韦战光辉刘景全上海交通大学微米/纳米加工技术国家重点实验室

设计制造了一种改进的双螺旋结构MEMS加热器,可用于高温气体传感器作为加热和传感单元。该MEMS加热器以Si为基底,SiO2/Si3N4纳米薄膜作为绝热层,Pt/Ti金属薄膜作为加热单元和传感单元。通过应用并联的线宽由内向外逐渐减小的双螺旋结构... 详细信息

设计制造了一种改进的双螺旋结构MEMS加热器,可用于高温气体传感器作为加热和传感单元。该MEMS加热器以Si为基底,SiO2/Si3N4纳米薄膜作为绝热层,Pt/Ti金属薄膜作为加热单元和传感单元。通过应用并联的线宽由内向外逐渐减小的双螺旋结构,实现温度的均匀性和低功耗。用Comsol进行仿真优化结构,通过MEMS工艺加工制造出器件并进行了测试,用红外显微测温仪测试器件在不同电压下的电热特性。该器件表现出低功耗、响应迅速、高可靠性和高的温度电阻系数(TCR)等特点。器件加热到687.7℃,功耗仅120 mW。器件的升温(23~600℃)响应时间和降温(600~23℃)响应时间分别为1 ms和2.5 ms。该加热器可以在687.7℃的高温下工作至少5 h而保持性能不变。

关键词：微电子机械系统(MEMS)加热器微纳制造气体传感器薄膜双螺旋结构铂(Pt)

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ICP体硅深刻蚀中侧壁形貌控制的研究

中国机械工程 2005年第z1期16卷 476-478页

作者：陈兢北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

对影响电感耦合等离子(ICP)刻蚀侧壁形貌的工艺参数进行了分析,通过改变刻蚀/钝化周期、平板电极功率、钝化气体C4F8流量以及重叠周期等工艺参数,对侧壁的形貌进行调整.通过实验,得到了控制侧壁形貌正负的优化方案,并极大地减小了Bowin... 详细信息

对影响电感耦合等离子(ICP)刻蚀侧壁形貌的工艺参数进行了分析,通过改变刻蚀/钝化周期、平板电极功率、钝化气体C4F8流量以及重叠周期等工艺参数,对侧壁的形貌进行调整.通过实验,得到了控制侧壁形貌正负的优化方案,并极大地减小了Bowing效应;提出一种消除Notching效应的新方法,并用于深槽隔离工艺,取得了很好的效果.

关键词：微机电系统电感耦合等离子(ICP)刻蚀深反应离子刻蚀(DRIE) 侧壁形貌 Notching效应 Bowing效应