光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器

光谱技术是化学分析的终极手段. 将光谱技术与MEMS (micro-electro-mechanical systems）和CMOS技术结合是解决当前气敏传感器灵敏度低、选择性差、体积大、功耗高、不便于阵列化和高度集成以至于无梯度立体矢量探测能力等问题的有效手段. 本文介绍了一种制作于（110）硅片上的集成光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器,详述了该气敏传感器的工作原理、传感器结构和制造工艺.     

气敏传感器集成化的研究

本文回顾了气敏传感器的发展史,针对限制气敏传感器发展的诸因素,提出了解决问题的思路;指出了集成化的关键在于敏感膜的设计和制备,最后讨论了几种有前途的集成气敏传感器单元。     

CMOS磁敏/光敏兼容传感器集成电路的设计

研制了一种新型的磁敏传感器和光敏象限传感器兼容的集成电路。该传感器采用0.6μm标准CMOS工艺制造,设计并实现了磁敏传感器、光敏象限传感器及其兼容的信号处理电路的单片集成,并采用有源预处理电路和相关二次采样电路进行磁敏和光敏信号的采集和降噪处理,具有较高的磁场灵敏度(0.0361T-1)感光灵敏度(2V/lx.s),实现了在一个芯片上同时传感磁信号和光信号的功能。     

气敏传感器及其发展动向

着重介绍气敏传感器研究开发的主要方向－微机械气敏传感器和电子鼻。     

阵列和模式识别与气敏传感器

本文介绍几种模式识别方式，指出集成阵列和计算机模式识别是气敏传感器取得突破性进展的关键，有机材料是最有吸收力的敏感材料之一。     

纳米气敏传感器研究进展

纳米传感器具有传统的传感器所不能比拟的优越性能。本文介绍了目前纳米传感器的发展概况,重点介绍了纳米气敏传感器的发展。     

日立开发出CMOS兼容的MEMS传感器工艺

日立中心研究实验室（东京）的研究人员宣布,他们已经开发出了与CMOS兼容的MEMS加工技术,可以在CMOS芯片的互连层上制造MEMS传感器。     

CMOS工艺兼容的单片集成湿度传感器

设计并制备了一个CMOS工艺兼容的集成湿度传感器,将湿度传感器与CMOS测量电路集成在同一芯片上.片上集成的湿度传感器为叉指电容式,感湿介质为聚酰亚胺,本文给出了相应的感湿模型.针对湿度传感器在全量程电容变化量较小的特点,本文采用开关电容电路作为片上微电容测量电路,讨论了电路的原理并给出了模拟结果.芯片采用3μm多晶硅栅标准CMOS工艺进行流水.测量结果表明,片上集成湿度传感器在5～35℃有较好的直流输出特性,并且长时间稳定性良好.     

CMOS工艺兼容的单片集成湿度传感器

设计并制备了一个CMOS工艺兼容的集成湿度传感器,将湿度传感器与CMOS测量电路集成在同一芯片上.片上集成的湿度传感器为叉指电容式,感湿介质为聚酰亚胺,本文给出了相应的感湿模型.针对湿度传感器在全量程电容变化量较小的特点,本文采用开关电容电路作为片上微电容测量电路,讨论了电路的原理并给出了模拟结果.芯片采用3μm多晶硅栅标准CMOS工艺进行流水.测量结果表明,片上集成湿度传感器在5～35℃有较好的直流输出特性,并且长时间稳定性良好.     

Wideband CMOS Compatible Capacitive MEMS Switch for RF Applications

This letter presents the design, fabrication, and characterization of a novel capacitive radio frequency (RF) microelectromechanical system (MEMS) switch. The switch uses thermal actuation and a finger structure for capacitive coupling. The switch is CMOS process-compatible and uses a two step maskless reactive ion etching (RIE) micromachining technique for post-processing. The measurement results show that the insertion loss is 1.6 dB and isolation is 33 dB at 5.4 GHz. The applications of this switch are ISM/WLAN CMOS front-end reconfigurable RF circuits such as voltage controlled oscillators, filters, and matching networks.      

$G$-Band Distributed Microelectromechanical Components Based on CMOS Compatible Fabrication

Microelectromechanical systems (MEMS) technology has been used for realizing G-band (140-220 GHz) distributed MEMS transmission line components. Novel dielectric-less MEMS components, as well as switched MEMS capacitors, have been fabricated with CMOS compatible surface micromachining, and experimental results are presented up to 220 GHz.     

基于MEMS传感器的姿态检测系统

基于MEMS传感器设计了一种姿态检测系统,通过MEMS传感器获取角速度、加速度等信息,利用硬件对采集的数据进行滤波处理,实现目标物体运动过程中姿态角的测量。采用互补滤波对数据进行融合,有效消除了噪声干扰,提高了系统的检测精度。无线模块的应用实现了下位机与上位机的同步,实时显示目标物体的运动姿态。实验表明,该系统具有较高的测量精度及良好的实时显示效果。     

基于CMOS亚阈值特性的低功耗温度传感器

针对片上系统测温及其过温保护问题,提出了一种基于CMOS亚阈值特性制造的低功耗温度传感器.CSMC 0.6μm数模混合工艺仿真表明,其在-50～150℃的温度范围内,都能良好工作,且因为运放负反馈结构对电源电压具有较高的抑制,在2～6V的范围内都能得到正确的输出结果.芯片实测,温度灵敏度为0.77V/℃.因为基于CMOS亚阈值特性产生了电路的偏置电流,所以工作电流仅16μA.芯片面积300μm×250μm.该传感器的特性表明它非常适用于高容量的集成微系统中,在计算机、汽车电子、生物医学等领域有着广阔的应用前景.     

基于CMOS亚阈值特性的低功耗温度传感器

针对片上系统测温及其过温保护问题,提出了一种基于CMOS亚阈值特性制造的低功耗温度传感器.CSMC 0.6μm数模混合工艺仿真表明,其在-50～150℃的温度范围内,都能良好工作,且因为运放负反馈结构对电源电压具有较高的抑制,在2～6V的范围内都能得到正确的输出结果.芯片实测,温度灵敏度为0.77V/℃.因为基于CMOS亚阈值特性产生了电路的偏置电流,所以工作电流仅16μA.芯片面积300μm×250μm.该传感器的特性表明它非常适用于高容量的集成微系统中,在计算机、汽车电子、生物医学等领域有着广阔的应用前景.     

多MEMS传感器姿态测量系统的研究

提出利用多个MEMS传感器组合定姿的方法,该方法利用加速度计的输出判断载体运动状态,采用EKF滤波算法对其状态进行估计,并在滤波算法中应用加速度计和磁强计组合计算所得的姿态信息作为对陀螺漂移的补偿,最后通过数据融合修正其姿态角。     

基于自适应曝光的CMOS图像传感器的设计与实现

从硬件结构、曝光策略和模拟结果入手，在传统滚筒式曝光基础上，通过对用户设定区域像素饱和值的统计和曝光时间选择算法，提出了一种CMOS图像传感器大动态范围自适应曝光的设计。曝光时间可从1ps至65ms，探测光强范围达到10^1～10^6lux，设计将充分发挥现有像素性能，实现快速实时的自适应曝光需求。