基于负温度系数的多晶硅电阻电热激励/压阻检测微桥谐振器的新型红外探测器

报道了一种基于负电阻温度系数的多晶硅电阻电热激励/压阻检测SiO 2/Si3N4/SixNy微桥谐振器的新型红外探测器.微桥谐振器吸收的红外辐射引起微桥温度升高,激励电阻和检测电桥的阻值减小,使得恒定激励电压作用下激励电阻的静态功率和惠斯登电桥的焦耳热增加,等效于增加了辐射在微桥谐振器上的红外辐射.初步的实验证实了该方案的可行性.     

基于多基因遗传规划的储层岩石静态模量预测

声发射技术作为一种动态无损检测手段,主要实现对材料产生的缺陷进行动态监测及损伤位置的预测。微机电系统声发射传感器在检测材料疲劳裂纹位置和扩展方向上应用广泛,实现其对材料裂纹的3-D动态位移检测,对于无损检测技术的发展具有重要意义。该文提出了一种新型3-D微机电系统声发射传感器,首先对3-D微机电系统声发射传感器进行了结构设计和性能分析,结构方面主要包括z方向响应传感单元和x、y方向响应传感单元设计;其次通过传感器的阻尼、谐振点处灵敏度计算,证明传感器的性能良好;最后采用有限元软件ANSYS对z方向响应传感单元做了模态和谐响应分析,x、y方向响应传感单元做了模态分析和谐响应分析,仿真结果与理论值吻合较好,验证了结构设计的合理性,对实现材料裂纹的三维动态检测具有一定的参考意义。     

低相位噪声和低参考杂散CMOS锁相环的优化设计与实现

基于Simulink建立的CMOS电荷泵锁相环的动态模型,对电荷泵锁相环的环路参数与环路稳定性的关系进行了仿真与分析,根据分析结果确定了4GHz锁相环的环路参数,并围绕低相位噪声和低参考杂散设计了锁相环各单元电路结构。该锁相环采用SMIC 0.18m CMOS工艺进行了流片,芯片面积为675μm×700μm。测试的VCO在控制电压为0.3~1.5V时,振荡频率为3.98~4.3GHz;当分频比为1036,参考信号频率为4MHz,锁定状态下锁相环的相位噪声测量值为-120.5dBc/Hz@100kHz及-127.5dBc/Hz@1MHz;电路参考杂散约为-70dB,整体性能优良。     

宽动态范围读出电路研究

为提高光电探测器的读出性能,设计的电容互阻放大器(CTIA)注入效率大于99%,线性度达99.84%。相关双采样电路(CDS)采用不同控制时序,读出电路可以工作在噪声抑制模式和两次采样模式。噪声抑制模式时读出电路平均噪声为0.91 mV,动态范围为66.85 dB,两次采样模式平均噪声为5.82 mV,动态范围扩展到90.82 dB。     

一种高灵敏度大动态范围读出电路

为读出光电探测器微弱的响应电流,设计了一种增益自动可调列放大器,提高了读出电路的灵敏度和动态范围,读出电路的动态范围提高了24dB,读出电路功耗为230μW,满足探测器读出要求。读出电路的输出信号可以根据应用要求分别采用线性法和非线性法重建。     

MEMS薄膜中的残余应力问题

在制造微电子机械系统(MEMS)的器件的过程中,通常要进行高温的薄膜淀积或生长,因此薄膜中存在的残余应力很多情况下影响着器件结构的特性,有时甚至严重劣化器件的性能。本文以实例具体分析了薄膜残余应力的影响,并介绍了残余应力的起源、产生机制以及控制。     

电热激励微悬臂梁谐振器输出电压影响因素研究

制作了电热激励硅 /二氧化硅双层微悬臂梁谐振器。对影响谐振器输出电压的因素研究结果表明 :减小梁宽度、硅层厚度、环境气压和温度 ,可增大微悬臂梁谐振器输出电压 ;输出电压随激励功率增加而增大 ;谐振器输出电压与谐振器根部压敏电桥电源电压成正比。最后论述了提高谐振器输出电压的可行途径     

采用SiO2/SixNy双材料微桥测试结构测量PECVD富硅氮化硅薄膜的导热系数

In order to balance the compressive stress of a silicon dioxide film and compose a steady MEMS structure, a silicon-rich silicon nitride film with tensile stress is deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition process. Accurately measuring the thermal conductivity of the film is highly desirable in order to design, simulate and optimize MEMS devices. In this paper, a Si02/SixNy bimaterial microbridge structure is presented to measure the thermal conductivity of the silicon-rich silicon nitride film by single steady-state measurement. The thermal conductivity is extracted as 3.25 W/（m-K）. Low thermal conductivity indicates that the silicon-rich silicon nitride film can still be utilized as thermally insulating material in thermal sensors although its thermal conductivity is slightly larger than the values reported in literature.     

电热激励微谐振器及谐振式传感器

硅微谐振式传感器具有灵敏度和分辨率高、准数字信号输出、抗干扰能力强的优点,在精确测量领域具有独特的优势。其中,电热激励/压敏电阻拾振的微谐振器与工业IC技术兼容,可将敏感元件与信号调理电路集成在一块芯片上构成功能强大的智能传感器。着重论述了电热激励/压敏电阻拾振的硅微谐振器的几种典型结构及其制造技术,并在此基础上阐述了以该谐振器为敏感元件开发的质量流量、气体、压力、温度和接近传感器等多种谐振式传感器。     

微机械传感器的现状与发展

概述国内外目前已实现的微机械传感器，特别是微机械谐振式传感器的类型、工作原理性能和发展方向。