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基于表面等离子体效应的MEMS红外辐射源特性研究
表面等离子体效应 MEMS红外辐射源 光子晶体
2014/5/12
研究了一种新型的基于二维光子晶体结构的表面等离子体共振Surface plasmon resonance（SPR）效应的红外辐射源，该辐射源基本结构为Si-SiO2（650nm）-Cr（100nm）-Au（800nm），并在Au表面刻蚀5m的周期性排列的圆孔。设计加工了几种不同的结构，包括三种不同的圆孔间距即晶格常数：6m, 7m, 和8᠊...
MEMS微惯性测量组合标定技术研究
MEMS微惯性测量组合 标定 零点偏置 刻度因子 安装误差 交叉耦合系数
2014/5/13
在介绍MEMS微惯性测量组合组成结构的基础上，根据MEMS陀螺和MEMS加速度计的输出模型，提出并推导了一种MEMS微惯性测量组合标定方法。利用该方法标定微陀螺的基本思路是：设置转台以速率方式运行，并且确定合适的旋转角速率间隔，使微惯性测量组合每个轴向的陀螺仪分别敏感不同的角速率，然后通过一系列计算，求解出待标定的零点偏置电压、刻度因子、交叉耦合系数及其对应的安装误差角。标定加速度计的方法类似，不...
MEMS陀螺振动特性试验技术
微机械陀螺 振动特性 频响函数
2014/5/14
对于MEMS振动陀螺来说，找到一个快速有效的方法来评估其结构参数是非常重要的，比如谐振频率和阻尼系数，应根据微机械陀螺设计和制作的不同阶段，从测试精度、测试速度和试验方便程度等方面考虑，采用不同的方法进行动态试验。本文给出了一种能够判断MEMS器件振动特性的可靠的电测试系统，并通过分析和实验比较了几种微机械陀螺振动系统传递函数的快速测定方法，分析讨论了微机械陀螺振动系统测试方法和数据处理等问题。
CMOS-MEMS体硅陀螺的系统仿真
陀螺电学模型 CMOS-MEMS体硅陀螺 工艺误差 系统仿真
2014/5/14
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。本文通过建立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。
适用于RF MEMS能量耦合传输的高Q值电感
微电感 MEMS 能量耦合 电镀
2014/5/14
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0.5um的铜层作为下电极；PECVD淀积厚度为1umSiO2 作为中间介质层；在介质层上结合厚胶光刻技术电镀厚为22um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...
MEMS版图抽取及系统级模型自动构建技术
MEMS CAD 工艺级 系统级 抽取
2014/5/14
研究了一种抽取版图信息构建系统级模型的技术，即从标准版图文件中提取结构的几何信息和拓扑信息，将其转换对应于系统级中的参数化元件库，并按原始版图拓扑互连，从而生成基于saber仿真平台的系统级模型文件，实现了MEMS工艺级到系统级的数据传递，使用C++编程语言开发了相应的转换接口。通过典型器件——微加速度计和微变形镜的多种结构验证了转换方法的可行性。
MEMS射流角速率传感器的工作原理是当有外加角速度时，腔内射流发生偏转，此时腔内产生的不对称温度分布通过微悬空铂丝输出一个差分电压信号。由于器件中的气流在工作平面上作循环运动，这样器件的性能强烈依赖于悬空热敏检测丝的对称性和平整度。本文考察了不同退火条件对SiC支撑层内应力的影响，结果发现在450°C退火半小时的条件下产生低的张应力SiC，既满足了平整性要求又能很好地保护其下的玻璃衬底。本文还研究...
一种低驱动电压的SP4T RF MEMS开关
RF MEMS 开关 单刀多掷 接触式
2014/5/14
本文设计并制备了一种低电压的静电驱动接触式单刀四掷（SP4T）RF MEMS开关。单元开关采用以低应力氮氧化硅（SiON）作为桥膜的双端固定桥式结构，并利用附着的金层形成接触结构。整个SP4T开关包括与50Ω特征阻抗相匹配的共面波导，1个输入端，4个输出端，4个静电驱动的侧拉桥，以及4个驱动引出区（pad）。测试数据表明，开关驱动电压18.8V；插入损耗S21<0.26dB@DC-3GHz，S31...
串联电容式RF MEMS开关设计与制造研究
射频 微电子机械系统 串联电容式RF MEMS开关 串联电容式 内应力
2014/5/14
介绍了一种串联电容式RF MEMS开关的设计与制造。所设计的串联电容式RF MEMS开关利用薄膜淀积中产生的内应力使MEMS桥膜向上发生翘曲，从而提高所设计的开关的隔离度，克服了串联电容式RF MEMS开关通常只有在1GHz以下才能获得较高隔离度的缺点。其工艺与并联电容式RF MEMS开关完全相同，解决了并联电容式RF MEMS开关不能应用于低频段(<10GHz)的问题。其插入损耗为-0.88dB...
MEMS可编程光栅动态驱动电路的研制
MEMS可编程光栅 高压运放 驱动电路 自激
2014/5/14
MEMS可编程光栅的工作性能很大程度依赖于驱动电路的性能。本文根据MEMS可编程光栅的工作特点及结构参数，提取出光栅的等效电容值，并采用集成高压运放研制出一种新型的MEMS可编程光栅的动态驱动电路。为了避免自激振荡的发生，电路中采用了频率补偿和并联反馈电容的方法，有效提高了电路的稳定性。实际电路经过测试，其动态性能与PSPICE10仿真的结果非常吻合。该动态驱动电路具有高的电压输出范围（0～180...
基于MEMS的压电微能量采集器的电路研究与测试
能量采集 MEMS 压电效应 悬臂梁
2014/5/14
微能量采集技术是利用某种效应把周围环境中的某种形式的能量转换成电能，为嵌入式系统和无线传感网络中的MEMS器件供能。本文探讨了一种基于MEMS技术的压电型微能量采集器。微能量采集器工作于低频环境，当给其振动激励信号时，它能够把机械能转换为电能。但是能量采集器直接输出的是交流电压，一般不能直接为器件供能。所以，利用AC－DC电路把交流转换为直流，实现为MEMS器件供能。文中给出了微能量采集器的测试电...
MEMS压力传感器在义齿力学性能研究中的应用
义齿 电容式传感器 MEMS 传感器测试
2014/5/14
本文详细给出了一种用于义齿压力测量的微型电容式传感器的研制工艺和封装测试．文中根据电容式压力传感器的原理，采用MEMS工艺，研制出微型传感器．在与义齿基托相同材料的作底基的树脂上挖一个边长为2mm平整的方形小坑，将传感器分布式埋植入底基，并用自制的施加压力的装置对传感器进行测试，从而检测出压力对口腔下方组织的作用力．测量结果表明，该传感器能够准备地测量出当牙齿咬合时，义齿基托所承受的力和力的分布．...
平面S型与平面W型MEMS弹簧性能比较研究
微机电系统 平面弹簧 刚度系数 有限元方法
2014/5/15
S型与W型是平面MEMS弹簧中两种典型的结构形式，各自结构特点导致了它们具有不同的力学性能。本文通过理论分析、仿真计算和实验验证方法对平面镍质S型与平面W型MEMS弹簧性能进行了比较研究，得出了在同样的外廓尺寸及相同的线宽、厚度和梁间距情况下，平面S型微弹簧的刚度大于平面W型微弹簧的刚度的结论，为MEMS弹簧的进一步优化设计提供理论参考。
MEMS加速度传感器的引信数据采集系统设计
数据采集 可编程逻辑阵列 微机电系统 侵彻
2012/4/15
论述了侵彻引信系统的数据采集系统设计与实现。该系统采用MEMS阵列式加速度传感器获取冲击过程中的加速度值，将可测量加速度范围提高105g以上。利用FPGA芯片实现八路并行数据采集，通过对输入数据的有效选择和64阶数字FIR滤波处理，实现了高速冲击加速度的高精度测量；同时减小了引信数据采集系统的体积，提高了系统的可靠性，便于维护与升级。
微系统所研制的石油勘探MEMS传感器达到野外应用水平（图）
石油勘探 传感器 应用水平
2011/11/14
11月底，中科院上海微系统所联合中石化石油物探技术研究院在湖南湘西州龙山县洛塔乡进行了MEMS传感器及其数据采集系统的野外试验，取得圆满成功。本次野外试验，主要针对浅层地质结构，测试的剖面长度约为370米，每炮炸药量200克。野外试验周期持续10天，共接收了150炮数据，每炮数据记录都可直接得到地震勘探所需的有效信息，试验结果表明微系统所研制的石油勘探MEMS传感器已经达到野外应用水平，为今后ME...