微型生化分析仪样品室温度控制系统研究

结合微型生化分析仪样品室的要求,设计了一种基于单片机的微型生化分析仪样品室温度控制系统.它以AT89S51为核心,采用单总线高精度数字温度传感器DS18B20对样品室温度采样,同时利用汇编语言编写温度设定与控制程序,采用半导体制冷的方式,实现了温度在25℃、30℃、32℃和37℃四个温度值的稳定,控制精度达±0.5℃.     

基于Fabry-Perot腔阵列的集成化微型光谱仪方案及模拟

提出了一种微型光谱仪,该微型光谱仪基于法布里-珀罗腔滤波性的阵列式微型光谱仪。其基本结构是在硅基底上实现多个不同腔长的阵列,从而实现对多个波长的监测。探测单元即为一个法布里-珀罗腔,由硅基底-金属薄膜-二氧化硅层-金属薄膜构成。进行了相应的模拟计算,结果表明在基本结构为铝膜(14 nm)-SiO₂-银膜(39 nm)的情况下,通带半宽度可达到15 nm,单个探测单元面积仅为0.14 mm×0.14 mm即可达到微型光栅式光谱仪(最小体积在cm量级)的光通量,整个光谱探测部分体积仅在mm量级。该微型光谱仪设计尺寸在几个mm的量级、无活动部件,可以同时对多个波长进行检测,并可望利用现有IC加工手段实现光谱仪传感器化。     

数字微镜近红外光谱仪光学系统设计与实验

针对传统光谱仪体积大、成本高、检测速度慢、需样品前处理等不足,提出了利用数字微镜面阵(DMD)实现光谱谱面分割分时选通的近红外光谱仪光学系统.首先,对比传统光路介绍单探测器微型光谱仪系统测量原理;然后结合DMD特性提出光路方案,根据几何光学原理进行初步光学元件选型和光路结构设计,利用ZEMAX光学软件对光路进行仿真,确...     

影响低电压电泳芯片分离的主要因素

运用简化的低电压电泳芯片的运动梯度场的分离和控制模型,对低电压芯片的各参数与分离度、分离效率的关系进行了讨论.     

真空键合技术制作三层结构的MEMS器件的研究

采用真空键合技术,成功地将表面具有深度不同的硅槽或框架结构的硅圆片与另外两个硅圆片贴合形成三层夹心结构,经高温退火处理,得到一种粘合牢固的硅“三明治“体.这种“三明治“体的上下两个硅片仍可进行IC加工,为MEMS传感部分和测试电路的三维一体化集成打下了坚实的基础.     

硅尖阵列的制备及其在真空微电子加速度计中的应用

针对微电子器件,提出了一种简单、低成本、便于批量加工的硅尖阵列制备方法。分析了各向异性和各向同性湿法腐蚀的特点,研究了不同腐蚀液中硅尖的形成机理和腐蚀速率,采用扫描电子显微镜（SEM）观测硅尖形貌。结果表明:在质量分数40%KOH 腐蚀液中添加I2和 KI,显著减小了削角速率,得到了呈火箭尖的硅尖阵列。各向同性腐蚀采用HNA腐蚀液,腐蚀的硅尖呈埃菲尔铁塔形。通过调整腐蚀液配比,氧化锐化后,硅尖尖端曲率半径小于15 nm。该硅尖阵列已成功应用于真空微电子加速度计之中。     

真空微电子压力传感器阵列数据采集研究

阐述了真空微电子压力传感器阵列的工作原理和工作波形。设计了一种供真空微电子压力传感器阵列器件使用的12位A／D数据采集系统。系统采用微机为主控单元，地址发生和时序控制部分采用可编程逻辑器件(CPLD)实现，提高了设计的灵活性，简化了电路板设计。利用该采集系统对压力传感器阵列进行了数据采集，最后给出了实验结果。     

一种新型的锥尖制作方法研究

主要介绍利用反应离子腐蚀和等离子腐蚀相结合的方法制作真空微电子压力传感器中锥尖阵列。探讨合理选择制作材料，优化锥尖形状，锐化锥尖尖度，以提高传感器灵敏度，增大阴极锥尖的发射电流。测试结果表明：优化的锥尖发射电流在电压为3V时可达0．2nA，灵敏度为0．1μA／g。     

自扫描光电二极管列阵的均匀性研究

本文主要从自扫描光电二极管列阵SSPD的电路设计、版图结构、工艺和材料等几个方面,研究了导致这种图像传感器视频输出信号呈现非均匀性的种种原因,提出了解决问题的措施。提高了SSPD器件CL128、CL256的均匀性,其视频输出信号不均匀性NV由小于±10％提高到±7％。     

MEMS光栅光调制器与CMOS驱动单片集成的研究

为了消除光栅光调制器阵列的交叉效应,提出利用post-CMOS工艺将光栅光调制器与CMOS驱动单片集成.介绍了单片集成器件的工作原理,详细分析了单片集成器件的关键参数.通过分析表明,在满足调制器响应频率条件下,通过改变悬臂梁的各个参数可以减小调制器的弹性系数,从而降低光栅光调制器的工作电压;在满足开关速度的条件下,较大存储电容具有更好的电压保持特性.利用中芯国际提供的0.18μm工艺设计包完成该单片集成器件的物理版图设计和仿真.最后,通过实验测得该器件的上升沿和下降沿时间分别为:36.8ns和36.4ns,且经过16.73ms的保持时间后压降为2.1v.实验结果与仿真结果具有较好的一致性,结果表明:加工的单片集成器件具有较快的开关速度和较好的电压保持特性,能够满足设计要求.