| 表面应力测量SOI压阻悬臂梁传感器设计与优化 |
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| 引用本文： | 庄志伟,王喆垚,刘理天.表面应力测量SOI压阻悬臂梁传感器设计与优化[J].半导体学报,2006,27(10):1844-1850. |
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| 作者姓名： | 庄志伟 王喆垚 刘理天 |
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| 作者单位： | 清华大学微电子学研究所，北京 100084;清华大学微电子学研究所，北京 100084;清华大学微电子学研究所，北京 100084 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金
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清华大学校科研和教改项目 |
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| 摘 要： | 研究了基于SOI(silicon on insulator)工艺的压阻悬臂梁传感器的静态和动态特性,推导了其用于表面应力测量时灵敏度和分辨率的表达式.分析了各种参数对性能的影响,提出了参数设计与优化的流程.得到了一套灵敏度为-1.8×10-3m/N,分辨率为8.5×10-5N/m,弹性系数为0.023N/m,谐振频率为1.3×104Hz的设计参数.
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| 关 键 词： | MEMS 压阻 SOI 表面应力测量 悬臂梁 传感器 表面 应力测量 压阻 悬臂梁 传感器 设计与优化 Stress Measurement Surface Sensors Microcantilever Optimization 设计参数 谐振频率 弹性系数 流程 影响 性能 分析 表达式 分辨率 |
| 文章编号： | 0253-4177(2006)10-1844-07 |
| 收稿时间： | 03 27 2006 12:00AM |
| 修稿时间： | 04 20 2006 12:00AM |
Design and Optimization of SOI Piezoresistive MicrocantileverSensors for Use in Surface Stress Measurement |
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| Zhuang Zhiwei,Wang Zheyao and Liu Litian.Design and Optimization of SOI Piezoresistive MicrocantileverSensors for Use in Surface Stress Measurement[J].Chinese Journal of Semiconductors,2006,27(10):1844-1850. |
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| Authors: | Zhuang Zhiwei Wang Zheyao and Liu Litian |
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| Institution: | Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China;Institute of Microelectronics,Tsinghua University,Beijing 100084,China |
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| Abstract: | The dynamic and static characteristics of SOI piezoresistive microcantilever sensors are studied.Expressions for predicting the sensitivity and resolution of sensors used in surface stress measurement are derived.According to analysis of the influence of the parameters on the performance of the sensors,a parameter design and optimization process is presented.A suit of design parameters is deduced,with a sensitivity of -1.8E-3m/N,a resolution of 8.5E-5N/m,an elasticity coefficient of 0.023N/m,and a resonance frequency of 1.3E4Hz. |
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| Keywords: | MEMS piezoresistive SOI surface stress measurement cantilever sensor |
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