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中国微米纳米技术学会第十一届学术年会

召开年：2009
召开地：哈尔滨
出版时间： 2009-08-12

主办单位：中国微米纳米技术学会

会议文集：中国微米纳米技术学会第十一届学术年会论文集

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1.石英晶振式碳纳米管湿度传感器
- 赵振刚;刘晓为;周新来;张中鑫;谭晓昀
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：自1991年Iijima发现碳纳米管以来，由于碳纳米管的比表面积大，吸附性能好等特点，可广泛应用于气敏及湿敏材料中。目前国内外对碳纳米管湿度传感器的研究主要为电阻型和电容型传感器，而对石英晶振式碳纳米管湿度传感器的报导相对较少。本文制作了一种石英晶振式碳纳米管湿度传感器，对传感器灵敏度、碳纳米管喷涂量对传感器灵敏度的影响、传感器重复性以及响应与恢复速度进行了分析。
2.单畴模型在自旋阀GMR传感器设计中的应用
- 李伟;任天令;温志渝;刘理天
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：自旋阀型GMR传感器在计算机读出磁头、磁场传感器、特别是在生物探测领域的应用，使GMR传感器的研究得到人们普遍关注。目前与MEMS相关的仿真设计软件如ANSYS、Conventor、Intellisense等都不能对GMR传感器的特性和设计进行仿真计算。本文重点介绍了单畴模型在自旋阀GMR传感器设计中的应用。并对实际的全桥GMR传感器芯片进行测试，与单畴模型的理论计算结果相比较。
3.MEMS压阻式湿度传感器系统温漂的测试与抑制
- 何琦;顾飞;秦明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：湿度传感器广泛应用于气象站、家电、汽车、医疗、自动控制等领域。MEMG压阻式湿度传感器有很多优点：体积小、响应快、线性好、精度高，所以引起人们的兴趣得以广泛应用。本实验室设计的湿度传感器工作原理是利用感湿聚合物吸收水分后体积膨胀产生张力，导致与聚合物粘连的薄膜发生形变，使得锚区附近的应力增大。在锚区附近制作压敏电阻可检测出应力的大小，其阻值产生相应的变化，利用惠斯通电桥产生了变化的电压信号，通过放大器和模数转换，经过湿度标定输出数字湿度值。
4.基于SU8热压键合的TOG(玻璃上钛)工艺
- 张轶铭;舒琼;赵刚;田尧;李文;陈兢
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：随着MEMS的发展和DRIE工艺的进步，一批基于SOI(绝缘体上硅)、SOG(玻璃上硅)的MEMS器件如开关、谐振器、陀螺、加速度计，由于结构深宽比高，工艺简单，效率高，电容极板面积大，占用芯片面积小，成为研究热点。但是硅材料脆性大、延展性差、断裂韧度很低且抗冲击能力不良，不适用于在植入式系统和恶劣环境下工作。而作为金属材料的钛，延展性和导电性好，断裂韧度高，高低温特性优良，耐腐蚀，生物兼容性优异；良好的机械特性使其在恶劣环境下的工作可靠性要远好于硅。本文报道了一种以钛为结构材料基于SU8热压键合的TOG(玻璃上钛)工艺，用于在玻璃衬底上实现高深宽比金属钛的可动结构，该工艺结合了钛/玻璃键合和高深宽比ICP刻蚀两项关键技术，为钛基MEMS器件提供了可靠的加工平台。
5.基于MEMS技术的直接甲醇燃料电池组的设计与制作
- 王玫;王晓红;张谦;周彦安
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：基于MEMS技术的直接甲醇燃料电池(DMFC)以其高能量利用率、低污染、低成本等优点成为未来便携式设备及微系统的最佳侯选电源。本文研究了基于MEMS技术的直接甲醇燃料电池组的设计、模拟和制作等。
6.一种评价硅微陀螺性能的电路分析方法
- 陈志华;满海鸥;肖定邦;吴学忠;侯占强;陶溢
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：硅微机械陀螺具有体积小，成本低，功耗低，可批量生产等优点，在航空航天、导航制导、消费电子等领域应用广泛。陀螺真空封装后，通常检测的陀螺工作模态是否正常来判定陀螺是否正常工作，但是工作模态不能全面反映陀螺的性能。评价陀螺性能的指标有很多，通常有零偏、零偏稳定性、标度因数非线性度、分辨率、量程、带宽等。传统的微机械陀螺测试方法耗费时间比较长，测试系统比较复杂，需要专用设备，工作量很大。本文基于双正弦载波调制的测控电路，经过大量的电路调试工作，首次利用电路分析方法，提出了三种评价硅微陀螺性能的指标。
7.带有硅压力传感器神经拉钩的研制和实验应用
- 刘星;黄庆安;秦明;陈辉
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文介绍了硅压力传感器在脊椎外科手术中的应用。慢性腰腿痛是一种常见病，保守治疗周期长、易反复发作，而手术治疗存在一定的风险。术中为显露手术域，需要用神经拉钩周期性的将神经根向手术的对侧牵拉。牵拉的程度和牵拉的持续时间一般由外科医生根据经验控制，牵拉时间过久或牵拉过度，可能损伤神经根功能。判断神经根耐受牵拉的程度，防止神经根牵拉性损伤，是脊柱外科急需解决的问题之一。
8.三极场发射显示器件的结构和设计研究
- 王新强;李玉魁
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：三极结构场致发射显示器中的一个基本要求就是实现各个像素亮度的均匀性，这也是确保高清晰度图像的前提和基础。尽管驱动电路的主要任务之一就是实行亮度控制，但一方面复杂的驱动电路加大了器件制作总成本，另一方面单独依靠驱动电路本身也很难有效解决问题。正确的途径应该是将场致发射显示器的制作工艺及参数、结构设计以及驱动电路的控制有机结合起来，共同保证各像素单元的发射一致性和调制均匀性，最终达到亮度显示均匀性的目的。
9.纳米金刚石复合涂层的沉积与表征研究
- 马玉平;袁根福;赵海涛;姚燕生;孙方宏;陈明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：金刚石薄膜具有一系列优异性能，它具有十分接近天然金刚石的硬度、高的弹性模量、极高的热导率、低的摩擦系数、低热膨胀系数和化学稳定性以及极好的抗酸、抗碱、抗各种腐蚀性气体侵蚀的优异性能，从而使其在各个技术领域得到了广泛的应用。然而，由于常规CVD金刚石薄膜晶粒度较大，呈柱状生长，表面较粗糙，同时高硬度表面也给后续抛光处理带来很大困难，直接限制金刚石薄膜的推广应用和产业化进程。因此，许多研究致力于改善常规金刚石薄膜的表面粗糙度和后续抛光技术。本文采用偏压增强热丝CVD（HFCVD）法，通过引入惰性气体Ar，在预处理后的硬质合金衬底表面成功沉积了纳米金刚石复合涂层。对金刚石复合涂层的表面形貌、成分、表面粗糙度以及附着强度进行了分析和研究。
10.纳米级裂纹非线性超声检测技术研究
- 敦怡;师小红;王广龙;徐章遂
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文对纳米级裂纹与超声波相互作用的过程进行了理论研究。以反射波为例推导出了二次谐波激发效率与无量纲参数η的关系表达式；使用自主研制的复合压电超声换能器，建立了非线性超声检测系统，通过实验研究验证了二次谐波激发效率可作为微纳米级裂纹超声无损检测的特征参数。
11.积屑瘤状态对微细切削表面轮廓特征的影响分析
- 刘志兵;王西彬
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微细切削过程中，积屑瘤状态的动态变化是影响加工表面轮廓特征的重要因素之一。利用表面粗糙度仪分别提取了无积屑瘤、积屑瘤生长、稳定和脱落等4种积屑瘤状态下的切削表面轮廓，选取幅值密度函数(ADF)、自相关函数(ACF)和功率谱密度函数(PSD)等数理统计函数，以及时间序列模型参数和AR谱分析了PCD刀具表面积屑瘤状态对于微细切削表面轮廓特征的影响规律。研究表明，积屑瘤与切屑之间的不规则接触将破坏微细切削表面轮廓空间结构的一致性；积屑瘤生长和脱落阶段获得的表面轮廓的AR谱中存在明显的空间低频谱峰。
12.基于电流致重结晶的Poly-Si纳米薄膜电阻电学修正特性
- 施长治;崔虹云;刘晓为;揣荣岩;李智
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：自从1974年多晶硅的压阻现象被发现以来，对其压阻特性的研究一直都是该材料物理特性探究的重要组成部分。前期研究表明，厚度介于80nm～90nm的重掺硼多晶硅纳米薄膜具有较高的压阻灵敏度(应变系数≥34)以及良好的温度稳定性。凭借其优良的压阻特性、较低的温度敏感性以及低廉的制造成本，多晶硅纳米薄膜材料在微/纳米压阻传感器领域具有良好的发展潜力。对于惠斯通电桥结构的压阻传感器，桥臂电阻的匹配性直接影响传感器的性能及成品率。由于工艺误差造成的电阻不匹配，可通过后期调阻技术来加以修正。传统的激光调阻技术，存在局部热应力、芯片封装引起阻值不稳定的问题；而齐纳击穿二极管调阻技术，则占用大量芯片面积，降低了器件集成度，增加了制造成本。Amemiya发现的高掺杂多晶硅的阻值电学修正现象，克服了传统调阻技术存在的问题。
13.Ti DRIE中Lag效应的基础研究
- 张乐吟;赵刚;舒琼;田尧;陈兢
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：金属钛DRIE工艺是最近发展的一种新型MEMS加工工艺，这种技术利用感应耦合产生高密度等离子体对钛进行刻蚀，通常采用Cl2气体，无钝化周期，侧壁陡直光滑。它可以通过光刻图形定义在钛本体上加工高深宽比结构，利用金属钛良好的机械特性、耐腐蚀性和生物兼容性，开发出微镜、微开关、微针尖一系列新型M=EMS器件。与硅DRJE类似，金属钛的DRIE中也存在Lag效应：即刻蚀速率同掩膜图形和加工参数相关，以至在相同加工时间内，不同刻蚀图形加工出深度不同的结构，严重影响刻蚀的均匀性。
14.单根电纺丝纳米纤维弯曲摆动行为研究
- 李文望;郑高峰;孙道恒
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：静电纺丝是一种制备纳米纤维的重要方法，以其独特的优势吸引了广泛的关注，并在多个领域具有巨大的应用潜力。由于存在螺旋、鞭动等不稳定过程，传统静电纺丝技术难以实现纳米纤维的有序、定点收集，这己成为制约静电纺丝技术应用的瓶颈。本文基于近场静电纺丝(NFES)，通过实验和仿真两方面研究单根电纺丝纳米纤维沉积过程的弯曲螺旋行为。
15.电纺直写纤维沉积特性研究
- 郑高峰;李文望;王翔;孙道恒
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：电纺丝纳米纤维具有比表面积大、直径小等优点，在柔性电子、MEMS系统、生物医学等领域都具有巨大的应用潜力。由于静电纺丝过程的不稳定性，如何实现纳米纤维的精确定位沉积是静电纺丝技术应用的难点，也是目前的研究热点。近场静电纺丝(NFES)的提出，实现了单根纳米纤维的可控沉积。本文基于NFES技术，研究了单根直写纳米纤维在平面硅片、图案化硅基两种收集板上的沉积规律和定位控制。
16.硅基二氧化锡薄膜的制备与特性研究
- 刘博;王兢;张鹏
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：甲醛气体在工业、医药等日常生活领域被广泛应用。但甲醛气体对人体健康十分有害。在半导体甲醛气体传感器的研究中，由于薄膜型微结构传感器是以硅片为衬底，可以集成在集成电路中，所以薄膜型微结构传感器是发展方向。由于Sn02材料在价格、稳定性、可靠性与相对低的工作温度各方面都表现出良好的折中，因此基于二氧化锡的固态气体传感器是最常用的气体检测设备。制作二氧化锡薄膜的制备及特性是这种甲醛气体传感器研制的关键步骤。溶胶凝胶法工艺简单、成本低，是制备二氧化锡薄膜的主要方法之一。本文研究了用溶胶-凝胶方法在硅衬底上制备纯二氧化锡薄膜及掺杂钯的二氧化锡薄膜的工艺及薄膜特性。
17.基于Zeni VLG的MEMS与电路共同仿真技术研究
- 牛吴彬;苑伟政;常洪龙;徐景辉;马炳和
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：依托国有自主知识产权的电路仿真平台Zeni VLG，建立了MEMS系统级模型库和模拟电路行为级模型库，研究了MEMS结构与电路共同仿真法，通过一个跷跷板加速度计与电路的共同仿真对模型库和仿真方法进行了验证，与国外商业软件Saber对比，瞬态仿真误差在3％之内，说明了仿真方法的可行性和模型库的准确性。
18.水热法一步合成纳米/微米级氧化锌球
- 徐爽
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：由于半导体的一些新颖性质决定于其尺寸，形状和晶体结构，因此采用半导体形状和尺寸可控的方法是非常重要的。本文采用水热法一步合成了由纳米颗粒聚合成的纳米/微米级氧化锌球，并且讨论了其生长机制。在这个体系里，可以通过调节三乙醇胺和水的体积比有效地控制氧化锌球的尺寸和形状。紫外可见吸收光谱表明随着氧化锌球直径的增加吸收峰从374 nm红移到384 nm。这种形貌均一的氧化锌球将会在光子学，尤其是光子晶体方面有很好的应用前景。
19.柔性电热微夹钳的UV-LIGA制作工艺研究
- 刘帅;褚金奎;张然;王文静
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文采用正交试验法对UV LIGA技术制作柔性电热微夹钳过程中的前烘时间、曝光时间、后烘温度以及后烘时间四个因素进行优化研究，详细讨论了四个因素对胶模质量的影响，最终得到最优的光刻工艺参数。在此基础上，制作出高质量的微夹钳SU-8胶模并电铸出形貌完好的镍微夹钳，提高了工艺的稳定性和成品率，其中每个硅片上胶模的成品率达到了50%。并对试验过程中SU-8胶的表面不平度、胶模内应力以及胶模与基底结合力进行了分析与讨论。试验证明，在前烘和后烘之后分别安排一个放置松弛环节能够明显降低胶模内应力，同时也对提高V形梁处光刻胶与基底的结合力有很大帮助。
20.低电压电泳芯片在生化样品分析中的初步应用
- 梁静;徐溢;胡小国
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文建立了一种基于阵列微电极的低电压芯片电泳分析系统，并将其用于氨基酸和蛋白质的分离分析。该系统将常规芯片电泳中上千伏的电泳分离电压降低至几十伏，能有效改善常规芯片电泳高压驱动所带来的焦耳热效应、操作安全性等问题；同时，也使芯片电泳分析系统更加微型化、集成化，更加符合“Lab-on-a-chip”的理念。
21.几何约束下单晶硅应力非均匀氧化影响因素研究
- 向伟玮;文莉;张秋萍;刘勇;褚家如
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：在硅微纳加工技术中，几何约束下单晶硅应力非均匀氧化有着广泛应用，例如高深宽比AFM针尖锐化工艺；高精度纳米点、线及复杂结构制造工艺等。在微等离子体无掩模刻蚀加工研究中，等离子体需从倒金字塔空心针尖尖端的纳米孔导出，以实现纳米分辨率的无掩膜刻蚀。利用非均匀氧化，可在硅各向异性刻蚀所得的倒金字塔孔中得到厚度不均匀的SiO2空心针尖。针尖释放后，纳米孔则可通过各向同性刻蚀在其最薄的尖端处获得。相比常用的聚焦离子束(FIB)打孔方法，该工艺成本更低，且可批量阵列化加工而效率更高。在这一过程中，硅的非均匀氧化程度决定了该工艺的可行性和可靠性。在保证一定氧化层厚度的基础上，针尖非均匀性越明显，后续的刻蚀过程越易精确控制，且带孔空心针尖结构越坚固。因此，研究几何约束下的单晶硅应力非均匀氧化及其影响因素至关重要。本文在理论分析的基础上，用实验证明，单晶硅在几何约束和应力作用下的热氧化，其氧化层厚度的非均匀性，是应力生成与释放过程的共同作用结果，应用中，将同时受到氧化温度和氧化时间两个可控参数的影响。这从一定程度上修正了非均匀氧化程度来源于温度对粘度的改变这一传统认识。
22.溶胶-凝胶法制备硅基纳米ZrO2薄膜湿敏元件
- 苏梅英;王兢;杜鹏
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：在测量科学中湿度是一个非常重要的参数，目前湿度传感器的研究正向集成化、智能化、多参数检测的方向发展。其中集成湿度传感器主要利用了与CMOSIC工艺相兼容的技术将传感器集成在硅片上，从而提高了传感器的灵敏度、线性度、精确度等，减小了器件的尺寸，利于低成本批量生产。本文采用溶胶-凝胶法研制了与CMOS工艺兼容的ZrO2/TiO2/Pt/SiO2/Si结构的纳米ZrO2薄膜湿敏元件，并进行了ZrO2薄膜的XRD表征及元件感湿性能的测试。
23.基于硅衬底氮化镓材料的MEMS微结构加工工艺
- 吕佳楠;杨振川;闫桂珍;陈敬
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：氮化镓(GaN)及其相关的化合物半导体材料在光电子器件以及高频高功率器件领域已经取得了成功的应用，这得益于氮化镓优良的材料性能，例如：高禁，带宽度、高电子饱和速率和高击穿电压等。近年来，有关氮化镓机械性能以及压电、压阻等特性的研究揭开了其在MEMS传感器领域的应用前景。氮化镓突出的热稳定性及化学稳定性弥补了硅基传感器工作温度低、化学稳定性差的缺点，特别适合制造用于航天、航空、军事、勘探等领域需要在特殊恶劣环境下工作的传感系统。另外，基于AIGaN/GaN的高电子迁移率晶体管(H=EMT)对于应变、温度、表面离子状况等环境参数的高度敏感性，使基于HEMT的传感器和处理电路的单片集成成为可行的解决方案，并使最终实现单片集成的高灵敏度传感器与高频高功率处理电路及无线发射系统成为可能。本文提出了一种兼容体硅工艺的单掩膜版硅上氮化锡镓的MEMS微结构加工工艺，采用干法刻蚀和释放技术实现硅上氮化镓的复杂悬浮结构。
24.快速检测甲醇之微流体整合型芯片
- 洪廷甫;吴明昌;姜庭隆;戴昌贤;蔡建雄;傅龙明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本研究研发出大小60mm*40mm快速检测甲醇微流体之整合型芯片，利用CO2 Laser制造微管道，具有速度快且设计、修改图形方便且不需进行黄光微影制程也不用复杂光罩等昂贵设备，利用4个入口的微型混合器所产生的惯性力并产生涡流现象增加混合效益，达成快速混合再经由微型反应器传输至检测槽，再经由分光亮度计做检测，方便、快速且实用性的实验室芯片(Lab on a chip)与食品传统试管检测方法比较具有较方便且快速等优势，其优点有：(1)检测时间缩短5倍以上，(2)待检测Sample剂量及反应试剂均可减少6倍以上，(3)在分光亮度计测试下不需使用石英杯即可利用芯片直接量测，使用高分子压克力(PMMA)为基材，具有成本低、易加工、化学兼容性稳定、良好的透光性、可大量生产且较具有商业潜力的基材。
25.电容读出式红外焦平面阵列的热力学分析
- 李博翰;于晓梅
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：电容读出式红外探测器由于无需制冷和易于单片集成等优异特性而备受关注。该红外焦平面阵列中的每个像元是一个双材料悬臂梁，他由红外吸收面、双材料支腿、热隔离支腿和锚点组成，双材料支腿和热隔离支腿组成像元的支腿，连接红外吸收面至锚点，如图1。红外吸收面把红外光转换为热量，并传导至双材料支腿，使之发生形变从而改变悬臂梁两极板间距，导致电容发生变化。
26.用于扫描等离子体无掩膜刻蚀的微悬臂梁的设计和制作
- 文莉;向伟玮;张秋萍;王海;曾鸿江;褚家如
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微小等离子体(微放电)具有尺度小，功耗低、密度高以及可在较高的气压下工作等优点，将其作为微等离子体源用于材料表面的无掩膜刻蚀加工，具有很好的应用潜力而得到各国学者的广泛关注。但目前文献报道中的微小等离子体无掩膜刻蚀方法存在的主要缺点是：刻蚀精度不高(数十～数百um)，难以批量阵列化制作，不适合加工复杂图形。本文提出了一种新的微等离子体无掩膜刻蚀加工方法，即将具有倒金字塔结构的微放电器集成在悬臂梁探针的针尖上，等离子体通过针尖处的纳米孔导出，在不同的气体氛围下，通过样品和针尖之间的相对扫描，即可实现对不同材料的无掩膜反应离子刻蚀。该方法具有纳米级加工精度，刻蚀速率快，能利用MEMS工艺批量阵列化制作，可加工出任意的复杂图形。
27.模糊神经网络在微电铸层内应力研究中的应用
- 宋磊;杜立群;郑淇元
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微电铸技术是以L,IGA/准LIGA技术为依托，以MEMS的迅猛发展为契机逐渐推广应用的。由于其具有微小结构成型、复杂结构成型、精度高和批量生产等突出优点，已经被广泛地用于微/纳结构的制造，成为非硅基微器件加工的重要技术。微电铸工艺的一个主要问题就是铸层中存在一定的宏观内应力，它对电铸层的机械性能和零件成形有着很大的影响。过大的内应力往往会造成电铸零件产生裂纹、铸层脆性增加和致密度下降等不良后果。由于微电铸层内应力的影响因素很多，包括基底材料，电铸时的温度、电流密度、pH值、铸液成份、添加剂等工艺参数，涉及的参数较多，而且不同设备及工艺条件下工艺参数存在较大的差异，相互作用关系复杂。
28.SiN纳米梁谐振器的制造工艺研究
- 卓敏;朱健;刘梅;贾世星
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：纳米梁谐振器是某一维度上的特征尺度小于100nm纳米级谐振器。纳米梁谐振器以其超小的体积与质量，超低的功耗，超高的灵敏度，体现了NEMS器件的优越性。纳米梁谐振器有望广泛应用于单电子电量、单分子质量等物理量的检测。高灵敏度生物、化学传感器等不同领域。本文研究了纳米级固支梁谐振器的制造工艺技术，研究利用电子束光刻和MEMS工艺相结合的纳米制造技术，开发出干法刻蚀和湿法腐蚀相结合的纳米固支梁结构的制造工艺，形成纳米梁谐振器自上而下的制造工艺技术。
29.SOI基双线振动式MEMS陀螺仪的工艺研究
- 吴璟;刘梅;贾世星;朱健;卓敏
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：SOI-MEMS惯性器件是基于SOI(Silicon-on-insulator)衬底的MEMS惯性器件，具有寄生电容小、噪声低、信噪比高、灵敏度优越、体积小、易批量等优点，在国外已广泛应用并实现商用化，如美国AD公司、Tronic’s Microsystems公司等，主要应用于集成硅压力传感器、汽车牵引控制系统、摄像机稳定补偿系统、医用仪器等广泛领域。SOI材料结构的特殊性使得它在MEMS领域里具有简化工艺的作用：1.整体仍为单晶硅结构，应力小，抗机械疲劳性能好；2.SiO2薄膜功能多种多样，可用于自停止腐蚀层、信号隔离层、释放结构的牺牲层等；3.柔性化设计，量程随硅膜厚度的改变而改变，设计灵活；4.SOI与CMOS、IC工艺相通，易于电路集成。
30.微磁通门集成系统在弹载测速系统中的应用研究
- 娄文忠;高超;顾兴伟;郝建伟
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：弹丸初速是决定弹丸飞行特性的重要参数。随着弹药灵巧化、智能化发展，提出了实时测出弹丸初速的要求。在各种弹丸初速测试方法中，基于磁感应的弹载测速方法是一种有效的实时测量弹丸初速的方法。首先，本文利用弹载测速方法，设计满足测速要求的微磁通门探头结构以及微磁通门专用集成电路，研究基于微磁通门传感器的弹丸初速测试系统，能实时测量弹丸初速。其次，建立了微磁通门传感器的数学模型，对微磁通门探头、激磁线圈以及感应线圈信号进行了仿真；在新的弹载测速系统方案设计基础上，通过大量反复的实验并分析实验结果，选用适当的元器件，研究制作了新型弹载测速系统样机。
31.用于离体组织电生理检测的微电极阵列传感器研究
- 宋轶琳;林楠森;刘春秀;罗金平;蔡新霞
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：生物电现象是生命活动的基本属性，其来源是生物组织中“可兴奋细胞"的电化学活动，利用微电极对这些细胞的电生理活动进行检测和记录，是了解其功能及相互作用机制的重要手段。传统的微电极主要是金属丝电极和玻璃微电极，它们可以对在体和离体条件下的单细胞电生理活动进行记录，但要用于研究细胞群体放电的规律则比较困难。现代MEMS技术的出现大大推动了微电极制作工艺的发展，不同形式微电极阵列的出现使得群体细胞电活动的多通道同步记录成为可能。本文采用MEMS微加工工艺，制备了一种64通道的平面微电极阵列，根据实际需求完成了对微电极的封装，形成完整的带灌流装置的微电极阵列传感器芯片，并对微电极的性能进行了初步研究。
32.PMMA毛细管电泳芯片热压键合参数研究
- 刘晓为;李玲;王蔚;张海峰;张占奎
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：毛细管电泳芯片是一种基于MEMS技术制作，用于生化样品分离、分析、检测的微流控芯片。目前，芯片工艺研究主要集中在微结构制作，对于热压键合技术完成微通道密闭未进行系统研究。热压键合主要参数有键合温度、键合压力、保温保压时间。确定工艺参数对微结构的尺寸形变和成品率有非常重要的影响。本文综合考虑键合强度和截面形变率两方面因素，定义PMMA芯片键合质量评估方法，优化热压键合工艺参数，并对键合芯片完成无机离子检测验证实效性。
33.面向压力检测的SAW谐振器的设计与制作
- 周长见;张兆华;缪顾进;陈涛;任天令;林惠旺;刘理天
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文提出了一种基于ST-X石英衬底制作的双端谐振器进行压力测量的优化设计方案，并在此基础上进行了谐振器的研制，谐振器的中心频率设计为440MHz。
34.AFM动态模式下测量纳米梁谐振器的振动特性
- 徐临燕;栗大超;傅星;胡小唐;张海霞
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：针对纳米振动测量中电学方法和光学方法的间接测量、分辨率低，以及带宽低的局限性，本文采用原子力显微镜(AFM)的动态模式测量纳米梁谐振器的离面机械振动特性。AFM典型的动态模式包括轻敲模式和轻敲力曲线模式，本文分别对AFM的上述两种动态测振模式建立了物理模型，采用Runge.Kutta数值方法计算了AFM微悬臂梁探针对样品离面振动的机械动态响应，并以此为前提分析和讨论了AFM测振技术的可行性和工作带宽。
35.电容式MEMS温度传感器瞬态响应时分析与实验
- 马洪宇;黄庆安;秦明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：温度传感器是一种应用广泛的传感器。温度传感器种类繁多，不同的应用要求温度传感器具有不同的静态特性和动态特性。本文提出的一种新型MEMS电容式温度传感器，主要用于探空仪中探测大气温度。它要求不仅要具有较宽的工作温度范围而且要具有快速的响应时间。虽然该MEMS温度传感器体积小、本征响应时间短，但是在封装后，封装壳体会大幅增大整个传感器的响应时间。所以有必要分析整个传感器的响应时间并确定合适的封装形式。
36.自呼吸式微型DMFC的设计制作与运行参数研究
- 张博;张宇峰;苑振宇;张涛;刘晓为
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：目前MEMS微型直接甲醇燃料电池(DMFC)所用极板主要可以分为硅、金属和聚合物三种材料，相比于其他材料，基于金属材料的微型DMFC具有成本低、强度高、便于封装和电连接等优点，具有很强的竞争力。现存的问题是金属极板的耐腐蚀能力较差，会对微型DMFC的性能产生一定的影响。本文设计并制作了一种基于不锈钢材料的空气自呼吸式微型DMFC，在极板表面进行了抗腐蚀处理，并在不同运行条件下完成了电池的性能与稳定性测试。常温下此自呼吸式微型DMFC最高功率密度可达到23.38mW/cm2，具有较高的性能与应用价值。
37.微小等离子体反应器的导出机理研究
- 王海;张秋萍;向伟伟;文莉;褚家如
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：扫描刻蚀加工系统作为一种无掩膜加工技术，集成了扫描探针加工的分辨率高和等离子体加工适用范围广的优点。刻蚀速率和分辨率是该系统的关键参数，为此有必要对其刻蚀机理进行深入研究。微小等离子体反应器是上述加工系统的核心部件，笔者利用前述工作中的模型和方法对其进行了数值仿真研究，所采用的数值模型，网格划分。
38.自吸氧式微型直接甲醇燃料电池阴极排水结构的研究
- 林雪;王晓红;周彦安;刘理天
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文为自吸氧式微型直接甲醇燃料电池设计了一种基于毛细作用的阴极排水结构。这是通过在阴极窗口的脊上制作亲水性的毛细管阵列实现的。结果显示，这种电池的功率密度可达2.35mW/cm2，在连续工作5小时后可明显地观察到阴极排出的水。微直接甲醇燃料电池以其能量转换效率高、燃料易存储、室温工作、加工制作简单等优点成为最有发展潜质的便携式能源。但是，它要实现商业化应用还面临一些关键的技术问题。工作过程中，过量的水积累在阴极不能排出是造成微直接甲醇燃料电池性能下降的重要原因。阴极的水来自于氧化还原反应和质子从阳极到阴极运动时对水分子的拖拽作用。阴极过量的水会阻碍氧气进入阴极和与催化剂的接触，进而导致微直接甲醇燃料电池性能下降。
39.一种新型的用于微机械陀螺的单端积分差分放大电路
- 刘晓为;许娜;尹亮;周贤中;谭晓昀
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微机械陀螺有体积小，重量轻，成本低，可靠性高和可批量生产等优点，因此在军事和民用方面都有着广阔的发展前景和明确的应用目标。由于检测的是微弱信号，故要求检测电路噪声小且采用高频载波调制方法，连续时间电压检测的噪声特性优于相关双采样的开关电容检测电路和连续时间电流检测电路。Jongpal Kim等人提出了一种单端积分差分放大的连续时间电压检测电路结构，分别用两个独立的积分器对差分电容中的一个进行积分，再分别经过高通滤波滤除低频噪声，然后差分放大，克服共模噪声的影响。本文将这种结构同单端积分器和全差积分器方案进行了分析比较，并进行了电路级的优化设计。
40.测量体硅梁机械特性的片上拉伸试验机
- 贺学锋;张大成;方竞
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微结构及材料的特性与微加工工艺之间存在强烈相关性，测量基于特定工艺的典型微结构的机械参数对基于该工艺的MEMS器件的设计具有较大参考价值。为了在与MEMS器件工作条件相同的条件下测量微结构与材料的机械特性，片上测试结构得到了国内外的广泛重视，目前已经开发出了多种片上测试结构和测试方法，其中拉伸实验具有离散性小和结果可信等优点。Corigliano等提出一种采用静电力加载的片上拉伸试验机，由于静电力较小，尽管该试验机占据的片上面积很大，但只能测量横截面积很小的微梁的机械特性。
41.新型空间调制微型傅里叶变换光谱仪的设计与实验研究
- 王波;裴舒;张军;粱中翥;孔延梅;梁静秋;朱万彬;付建国;郑莹;吕金光;王维彪
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：傅里叶变换光谱仪(FTS)由于具备多通道和高通量的优点，在光谱分析中有着广泛的应用。但传统的FTS较为笨重，不便于携带和移动，使其应用受到限制，随着微光机电系统(MOEMS)技术的发展与日益成熟，FTS呈现出向微型化发展的趋势。傅里叶变换光谱技术从实现方式上可以分为时间调制和空间调制两大类。近几年，国外开展了微型FTS的研究，大部分基于时间调制方式。这种调制方式的光谱仪需要高精度的动镜驱动系统，通过驱动器来控制反射镜运动从而改变其空间位置以获得不同时刻的干涉图，这使得系统加工和装调都比较困难，重复性较差；并且时间调制方式不能实现实时测量，这都成为制约其发展的瓶颈。与时间调制方式相比，空间调制方式的光谱仪结构中没有可动部件，从而使得系统具备稳定性好，结构紧凑等优点，并且能够实现光谱的实时测量。本文提出了一种新型空间调制微型FTS，介绍了其分光干涉系统及工作原理；设计并加工制作了准直器和分束器等元器件；研究了其核心部件多级微反射镜的制作方法，并制作了硅基多级微反射镜。实现了系统的初步装调和集成。
42.基于掺杂SiO2多壁碳纳米管湿敏传感器特性研究
- 李拓;刘晓为;周新来;赵振刚;张中鑫
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：碳纳米管(CNT)由于其多孔结构及介于金属和半导体间的独特电学特性，目前已成为被广泛关注的感湿材料。多壁碳纳米管(MWNTs)价格低廉，并且制作的湿敏传感器响应时间短，具有较好的灵敏度和重复性，工作温度低，具有很好的应用前景。本文研究了掺杂Si02多壁碳纳米管湿敏传感器的特性，通过实验证明掺杂SiO2可以改善传感器的灵敏度和噪声特性，并且该传感器的电容和电导的温度特性具有良好的线性度，利于实现温度补偿。
43.基于表面牺牲层工艺微谐振器的金属化与释放
- 黄一峰;阎博;陈兢
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：基于表面牺牲层工艺的微谐振器以其高选频特性、低功耗、与IC工艺兼容等优点，在MEMS领域得到广泛应用，如压力/应力测量、温度传感器，射频滤波器、混频器。是一种典型基于双层多晶硅牺牲层工艺的双端固支梁微谐振器。采用Parylene作为金属层保护介质，能够有效地在释放过程中保护金属铝，解决了微谐振器的金属化与释放难题，制备出的微谐振器测试结果与设计值相符，可进行后续压焊、封装及测试。基于Parylene保护的金属化和释放方法还可以推广用于其他化学溶液的释放，有十分广阔的应用前景。
44.直流电压下基于电液耦合动力学原理的微喷试验研究
- 黄永芳;徐磊;郑高峰;刘志鹏;孙道恒
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：基于电液耦合动力学(EHD)原理的微喷印技术是一种制造微纳米结构的新方法，具有喷印轨迹易于控制、工艺过程简单灵活、无需掩膜版与光刻、制造成本低等优点，适用于聚合物、生物样品等多种原料的微结构制造,基于EHD原理的微喷印技术，利用电场诱导溶液变形在喷嘴处形成锥一射流模式，射流直径对喷嘴内径的依赖性小，并且可实现高粘度溶液的喷印，这些优点是传统喷印技术所不具备的，目前国际上有许多研究小组正在开展这方面的基础理论和应用研究。本文基于EHD原理建立了微喷印系统，讨论了施加直流电压的微喷印规律，分析了电压值、溶液浓度、收集板材质等因素对喷印过程的影响，通过对喷印规律的研究初步掌握控制喷印尺寸和定位精度的方法，为下阶段喷印技术的应用研究奠定基础。
45.一种高效光电微能源系统设计
- 何永泰;刘丽辉;李艳秋
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：随着无线传感网络技术的发展，其在工业控制、农业管理、环境监测和军事领域等方面的应用不断扩大。传统干电池供电对无线传感器网络发展的限制日益突出。目前，针对光电微能源在无线传感器节点中应用得到越来越多的关注和研究。在先前的报道中，主要根据光伏电池特性，通过研究不同的能量管理方案，提高光伏电池输出效率，实现光电微能源的优化设计。本文中，通过分析集成光电微能源传感器节点应用中太阳能量的分布，根据最佳电压控制技术，设计4面能量采集光电微能源系统，其有效提高环境能量的利用率，在相同条件下，与单面能量采集光电微能原系统相比，其体积减小30％。
46.基于单电子存储器的纳米压电陶瓷电源
- 黎晖;高敏;王广龙
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：随着高集成度、高速度和低功耗集成电路的不断发展，半导体器件的特征尺寸由微米级逐渐进入到纳米级，量子效应对器件的影响越来越大，一些全新的纳米电子器件不断被开发出来，并在生物学、医学、国防等领域展现出前所未有的应用前景。然而纳米技术的研究大多集中于开发高灵敏度等高性能的纳米材料或器件。关于嵌入式纳米尺度能源装置的研究还在起步阶段，但是现今纳米电子设备对这种能源装置的需求却与日俱增，基于单电子存储器的纳米压电陶瓷电源便是为解决此问题而提出的一种新型纳米器件。本文以压电学和纳米电子学为理论依据，在对常规尺寸多层压电陶瓷电源分析的基础上，进一步研究基于单电子存储器的纳米压电陶瓷电源的设计方案与研制方法。
47.带有氮化硅薄膜的硅片与玻璃的键合
- 王盛贵;陈雪姣;郭航
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：在过去的二十几年中，微机电系统(MEMS)得到了迅速的发展，并且逐步转向商业化。在此过程中，一个关键技术就是封装。封装质量的好坏将直接影响MEMS的使用寿命和运用范围，而键合技术又是各类封装方法中最为重要的一类。目前，键合技术包括阳极键合、熔融键合和共晶键合等。所谓阳极键合，又称静电键合，是一种将硅片与玻璃相封接的封装方法，具有工艺简单、残余应力小、结合强度高、密封性好等优良特点。本文主要研究基于中间为Si3N4膜的硅和玻璃组成三层夹心结构的阳极键合技术。
48.表面工艺多层薄膜热扩散系统在线测试分析
- 许高斌;陈兴;王鹏;张平
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：提出了一种可实现对多层薄膜热扩散系统在线提取的简单电学测试方法.测试可以在自然环境下进行，只需实验室常用的数字示波器和探针测试台。该测试结构中含有与待测n层薄膜相同的n组测试结构阵列，每组测试结构含有两个长度不同，宽度与层数相同的多层薄膜梁。通过分析n组多层薄膜梁的瞬态冷却特性，荻取其冷却过程中的衰减时间常数，便可提取出多层薄膜的热扩散系数。研究表明，该测试方法具有实用价值，可以在实际工艺线上应用，监控器件设计及其制作工艺。
49.三极场致发射显示器的装配-封装结构制作研究
- 张云鹏;李玉魁
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：场致发射显示器是一种新型的固体真空平面显示装置，它充分利用了点阵式冷阴极进行电子发射，在保留了阴极射线管显示器高图像质量优点的同时，兼顾具有响应速度快、宽的工作温区、超薄型、低成本和色彩丰富等系列特点。所研发的三极结构碳纳米管阴极场致发射显示器的核心元件包括双层面板、阳极及发光层、支撑板以及栅-阴极部分。双层面板是由两个厚度均为2mm的钙钠平板玻璃构成，外层面板用来形成密封真空腔，而内层面板则是用来制作阳极及发光层的，二者之间通过支撑块相互隔离并相互连接。本文通过采用低熔点玻璃粉封接技术，提出了一种三极结构场致发射显示器的新型装配-封装结构，并研发出了碳纳米管阴极场致发射平板显示器样品。
50.静电驱动的亚微米悬臂梁谐振器非线性特性分析
- 岳东旭;于虹
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：静电驱动的微/纳米梁谐振器在质量、生物化学传感，信号滤波和无线传输等领域因其卓越的性能越来越受到人们的关注。一方面由于它们结构简单易于设计优化，另一方面更重要的是其具有超高的灵敏度和分辨率、低功耗等良好的特性，在微/纳机械系统(MEMS/NEMS)的研究中始终扮演着重要角色。当前人们研究的谐振器的工作频率已达到GHz甚至更高，但研究发现工作在高频段的谐振器具有非常明显的非线性行为。本文从实验上详细分析了静电驱动的亚微米悬臂梁的非线性频率响应特性(“弹簧变软”)，最后引入了一个非线性模型很好地解释了实验中观察到的频率偏移特性并作了进一步的分析和讨论。
51.锆钛酸铅(PZT)薄膜的生长与表征
- 包达群;张翊;潘峰;郭航
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：锆钛酸铅(PZT)材料是一种具有高机电系数、高介电常数和高剩余极化强度。的功能材料，具有优异的介电、压电、铁电性能和光学特性。由于基于PZT的器件具有工作带宽广、反应速度快和灵敏性高等优点，因此PZT薄膜可以用于MEMS领域的各个方面，例如压电激励器、焦热红外探测器和超声器件。目前PZT薄膜器件的研制在理论与实验方面存在着一些亟待解决的问题，而这些问题主要集中在PZT制备与硅工艺兼容方面，其中包括薄膜的制备工艺、微结构与性能、界面等问题。
52.用于微等离子体无掩膜加工的带纳米孔空心针尖制作工艺研究
- 向伟玮;文莉;王海;张秋萍;褚家如
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微纳米加工中，等离子体刻蚀技术因具有高刻蚀速率、良好的方向性和材料选择性等优势得到了广泛应用。但传统的刻蚀加工中，等离子体作用于整个样品表面，需要复杂且昂贵的掩膜来得到特定图形或结构。而将尺度微型化的微等离子体，除继承了宏观等离子体的优良特性外，还可实现局部无掩膜三维立体加工，因而受到广泛关注。目前文献报道的微等离子体无掩膜刻蚀器件通常只能获得百微米量级的刻蚀分辨率，这远远不能满足微纳米加工的精度需求。为此，本文提出了一种新的微等离子体无掩膜加工方法。将微放电器集成在压电悬臂梁探针阵列上，等离子体在倒金字塔空心针尖内产生，通过尖端的纳米孔导出到样品表面，从而实现亚微米甚至更高分辨率的无掩膜扫描并行加工。
53.纳米结构与纳米器件特种加工及表征技术研究
- 王广龙;侯建国;冯丽爽;唐捷;高敏;敦怡
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文在对纳米结构与纳米器件特种加工技术一电子束光刻(E-Beam)和聚焦离子束(FIB)研究的基础上，实现了多种纳米结构与纳米器件的加工。进而通过扫描隧道显微镜(STM)和原子力显微镜(AFM)实现了纳米结构的表征，得到了清晰的纳米结构图像，为进一步研究纳米器件奠定了基础。在纳米结构与纳米器件的加工技术中，E-Beam技术可以制备特征尺寸10nm甚至更小的图形，可用于特殊纳米结构的制备、模版制作与检测、多维形貌学和纳米工程。
54.基于新型聚合物复合材料的嵌入式微电容基础研究
- 武潇;谢丹;韩学光;李睿;郑洋;任天令;刘理天
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：嵌入式无源器件通过采用多层的PCB(印刷电路板)技术，将无源器件嵌入在埋层深处，可以达到节省表面面积，提高性能及可靠性的目的。嵌入式无源器件中，嵌入式电容最受关注。介电材料是嵌入式电容最重要的部分。目前研究的热门介电材料是有机/无机聚合物复合材料，即在有机基体中掺杂纳米无机颗粒，它的优点是有高的介电常数及低的损耗因子，同时有良好的机械强度。目前研究较多的纳米无机颗粒包括SrTiO3,BaTiO3，PbZrTiO3等，有机基体包括环氧树脂,聚酰亚胺等。另外，对聚合物材料薄膜进行双面金属化以及图形化等处理也是目前研究的热点。
55.基于压阻效应的MEMS三维微力探针传感器的性能测试
- 王伟忠;赵玉龙;林启敬
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：力传感器作为测试仪器及机械力操作系统的主要元件广泛应用于军事与工业领域。随着微机电系统(MEMS)技术的不断发展，越来越多的学者与科研机构开始对微观世界进行深入研究，传统的力传感器己不能满足在MEMS系统中微尺度结构力学性能的研究，如：机器人触觉系统中的微力测量与加载、微纳器件装配中的微力监测、人体微血管张力测量、生物技术、细胞操作以及微纳制造技术等领域中对微力测量与控制的需要。针对以上问题，基于压阻效应，结合MEMS技术设计制作了～种硅微微力探针传感器，该传感器可测量三维微牛(μN)量级的力。本文主要研究开发该传感器的性能测试系统。
56.振动式微陀螺检测模态闭环控制技术研究
- 肖定邦;陈志华;侯占强;满海鸥;吴学忠;李圣怡
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：振动式微陀螺具有体积小、功耗低、价格便宜等特点，在近程制导武器、稳定平台、汽车安全、消费电子等军用和民用领域具有广泛的应用前景。振动式微陀螺利用哥氏力效应检测输入角速度，它有两个正交的工作模态，即驱动模态和检测模态，其测量灵敏度与驱动模态振动幅值成正比。为提高测量灵敏度，通常要对微陀螺进行真空封装，提高驱动模态的Q值。然而，真空封装后，微陀螺检测模态Q值也很大，使得微陀螺检测模态自由响应的持续时间很长，甚至可能导致检测模态产生自激振荡，严重影响微陀螺的动态性能，因此，必须对高Q值微陀螺的检测模态进行闭环控制。文献介绍了振动式微陀螺测控电路的实现方式，其中对驱动模态进行了闭环控制，而检测模态均为开环工作状态。本文设计了一种采用速度反馈的检测模态闭环控制方案。并对闭环控制效果进行了实验验证。
57.SiO2层上沉积纳米多晶硅薄膜及特性研究
- 赵晓锋;王天琦;温殿忠
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：多晶硅薄膜在薄膜晶体管(TFT)领域具有重要应用，对于TFT，制备结晶度高、载流子迁移率大的多晶硅薄膜具有重要意义。本文采用LPCVD系统以高纯SiH4为气源，在p型4英寸<100>晶向单晶硅衬底SiO2层上制备纳米多晶硅薄膜，工作气压0.36～0.40 Torr(1Torr=133.322Pa)，薄膜沉积温度620℃，沉积薄膜厚度分别为30nm、63nm和98nm，对不同厚度的纳米多晶硅薄膜分别进行700℃、800℃和900℃高温真空退火处理。通过Raman光谱、SEM、AFM对SiO2层上纳米多晶硅薄膜进行特性测试和表征研究。分析薄膜厚度、真空退火温度对纳米多晶硅薄膜结晶度等微结构特性影响，为纳米多晶硅薄膜在TFT领域进一步应用奠定基础。
58.微纳孔径薄膜中声波传播理论模型的建立及实验验证
- 林万峰;许菁;娄文忠
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文结合多孔材料吸声机理，以广义Biot理论为基础，从粘滞效应和热效应两方面考虑，推导微纳孔径薄膜中孔隙动态曲折度函数表达式和微纳孔径薄膜中空气压缩率与频率间关系模型。建立微纳孔径薄膜中声波传播理论模型，给出微纳孔径薄膜中吸声系数的理论计算公式。最后通过实验验证模型的正确性，并运用该模型对纳米有序介孔薄膜的传声性能进行了预测。
59.超精密光学陶瓷磨削表面亚表面损伤测量方法研究
- 王海容;陈灿;孙国良;任军强;苑国英
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：光学器件超光滑表面的加工，除尺寸精度、面型精度、表面粗糙度等指标外，还要求超光滑表面的完整性。亚表面损伤作为表面内部质量的重要一环，涉及超光滑表面的完整性，严重影响高精光学元件的应用效果，尤其在激光核聚变等短波长光学领域。研究发现：对光学陶瓷等硬脆材料超光滑表面的磨削成型加工，不管是脆性磨削还是延性磨削，都不同程度得存在亚表面损伤。这就需要一系列测量方法和加工工艺来保障表面及其内部质量。光学陶瓷作为一类新的光学材料，具有优越的光学性能和材料性能，相对光学玻璃有较好的强度和耐磨性，热导率；相对光学晶体，又具有制备容易，可制备尺寸大等优点。本文根据这一现象提出一种光学陶瓷材料的亚表面损伤深度的测量方法。
60.PEI/Mn0.5Zn0.5Fe2O4磁性纳米颗粒的制备和特征检测
- 王子妤;王丽;张东生
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：锰锌铁氧体是近10年来发展起来的具有尖晶石结构的软磁铁氧体材料，由于其具有超顺磁性，可强烈吸收电磁波能量而升温，从而用于肿瘤的热疗。近年来的研究发现，纳米磁性材料还可以作为基因载体。由于纳米载体无免疫原性，无遗传毒性与细胞毒性，允许基因缓慢释放，获得转基因的长期、稳定表达，并可实现多种靶向性，因此成为极具应用前景的新型载体系统。本研究小组在前期的研究工作中成功研制出具有自主知识产权的磁性锰锌铁氧体纳米颗粒(Mn0.5Zn0.5Fe2O4)，结果证实其制备简单，生物相容性优良，易于表面修饰。本文采用改良的化学共沉淀法制备Mn0.5Zn0.5Fe2O4后，用聚乙烯亚胺(PEI)对其进行表面修饰，并通过体外转染实验研究了其作为基因载体的能力。
61.基于静电刚度的谐振式微加速度计闭环锁相驱动
- 刘恒;苏伟;何晓平;张凤田;张富堂
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：平行板电容器加载静电时，静电力使得活动极板发生位移，产生等效静电刚度。通过加载在平行板上的静电力引起的静电刚度来调节频率变化，即加速度引起质量块的位移，位移带来静电刚度的变化，刚度变化带来频率变化。基于静电刚度的谐振式微加速度计可以通过加载检测电压来调节灵敏度，对加工误差具有较好的鲁棒性，重复性和稳定性均比较好。
62.收集环境振动能微压电悬臂梁的制作工艺与测试
- 李涛;褚金奎;韩冰峰
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：近年来，随着集成电路技术和微/纳机电系统(MEMS/NEMS)技术的不断提高，无线传感网络节点及便携式微电子产品应用越来越广泛。目前，微器件的电源主要是化学电池，但随着节点体积减小和使用数量迅速增加，更换大量的耗尽电池非常困难。因此，研制长寿命的微型化电源技术已经成为亟待解决的关键技术问题。本文利用非线性超声检测方法对两个45#钢疲劳试件的疲劳裂纹扩展进行了检测，验证了疲劳裂纹扩展长度与二次谐波激发效率的敏感关系。
63.阵列式对电极介电电泳芯片及其用于细胞分离富集实验研究
- 徐溢;曹强;曾雪;吴永杰;梁静
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：介电电泳由于其无需表面修饰和荧光标记等繁琐的前处理，以及能对不同介电性质的细胞进行操纵等特点，成为目前细胞分析领域的研究热点之一。本文基于介电电泳原理，设计并制作了一种新型的能够用于细胞分离和富集的微流控介电电泳芯片，据此建立能够用于细胞分离富集的DEP芯片细胞分析系统。
64.一种用于电容式微加速度计的低噪声高线性度全差分CMOS接口电路
- 刘晓为;李海涛;尹亮;董长春;施长治
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：低噪声、高精度的微加速度计凭借其低于μg的检测精度和小体积、低功耗的特点，越来越广泛地应用于惯性制导、太空微重力检测、侧翻控制和平台稳定性、地震检测以及GPS导航系统中。微加速度计的前端检测敏感电路设计成为此类加速度计的一大挑战。本文提出了一种用于电容式闭环微加速度计的低噪声、高线性度的全差分接口电路，包括全桥平衡模块、电荷积分模块、相关双采样模块、比例积分微分(PID)控制模块、平衡力反馈模块及和时序控制模块。
65.磁流体微型混合器
- 温志涌;王盟翔;姜庭隆;蔡建雄;戴昌贤;傅龙明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本研究主要以实验探讨在Y字型之磁流体微型混合器，以水基磁性流体与水分别注入两个入口处后的混合效应。实验中两种可互溶流体分别以泵浦驱动，并施以一外加磁场，由于磁性粒子受磁场影响，加强界面不稳定的现象产生，可有效促使管道中两种液体的混合。
66.静电梳齿驱动微夹钳的设计、制造和测试
- 车秀阁;倪绍辉;赵新;刘景泰
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微夹钳是典型的微执行器，随着MEMS工艺的发展，多种类型的微夹钳相继问世。静电驱动微夹钳与压电、压阻、热、电磁等驱动方式相比，具有很多优点，例如驱动简单、响应迅速以及适应性比较好等。尤其是静电驱动与IC集成电路工艺兼容性比较好，利于机电系统的集成。本文设计的微夹钳原形，设计了一种用于胚胎注射过程中的胚胎夹持固定工作的微夹钳。该微夹钳由左、右两个操作臂组成，两臂采用对称的梳齿结构。当在两臂的固定电极和可动电极之间施加驱动电压时，由于静电作用，两操作臂同时向中间运动，夹持操作目标。由于两操作臂都为驱动端，增加了微夹钳的活动范围。
67.一种基于PDMS-玻璃的离心式微流体系统及流动控制分析
- 杜新;邓永波;张平;吴一辉
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：近年来，离心式微流体系统在生化分析、药物研究等领域获得了创新性的应用。目前报导的例子都是由单一材料制作成，流动过程相对简单，但这也限制了更多的应用。本文采用PDMS和玻璃制成一种微流体系统，微通道既有疏水壁面，又有亲水壁面。对关键的流体驱动和控制问题，采用接触线理论和surfaceevolver(SE)有限元算法来设计结构参数。实验表明，该系统可以准确、快捷地实现血液分离和提取出定量血清的功能。
68.键合温度对PMMA电泳芯片电渗流的影响
- 刘嫒媛;刘晓为;殷景华
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：随着微流控芯片检测技术的发展，电泳分离技术已经成为生命科学及化学分析中一种常用的分离和分析手段。PMMA由于具有成本低、制作简单、透光性和电绝缘性好的特点，受到国内外学者广泛关注。目前，对PMMA材料的研究主要集中在芯片的检测器结构和制作工艺上，键合温度对电渗流的影响还未见到相关报道。大量实验结果表明，温度变化会影响PMMA材料的表面分子结构，从而影响PMMA材料的表面亲水性。因此，本文采用实验的方法研究了不同键合温度条件下PMMA电泳芯片的电渗流的变化。通过对PMMA电泳芯片电渗流的研究，改进电泳芯片的分离效率，控制电泳芯片的出峰时间，这将对微流控检测技术的研究具有重要的意义。
69.一种新型微控制力矩陀螺的设计
- 常洪龙;秦子明;白滨;谢建兵;苑伟政
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微型控制力矩陀螺(CMG)可以用来改变像纳米卫星等微小航天器的姿态，相比于微推进器技术，其不存在燃料耗尽的问题。美国华盛顿大学的Reiter等人提出了一种微型CMG的方案，由于输出力矩太小，一直没有得到进一步研究和应用。本文提出了一种新型CMG的设计方案，相比于Reiter等人的设计，其输出力矩增加了56万倍，有望在微小航天器的姿态空中得到实际应用。
70.微型气体传感器之设计与制作
- 李佳言;张智铭;王盟翔;王誉程;傅龙明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本研究之微型气体传感器采用微机电制程技术，采用面形微细加工方式制作出一微型气体传感器，此微型传感器整体体积较一般所使用之传感器小，结构简单，因为微小尺寸，让它能有很好的灵敏度与精密量测性。此微型气体传感器相较现行常见气体感测系统，如红外线为基础之光学气体传感器、或是气相层析/质谱仪、拉曼光谱仪等特定仪器，具有低成本、构造简单、可靠度…等优点，此外不需经过气体采样程序进行现场实时量测效果。
71.飞秒激光应用加工玻璃基材之生物芯片微管道
- 洪廷甫;朱伟中;张金龙;曾全佑;郭静男;傅龙明
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本研究利用飞秒激光(femtosecond laser)加工系统加工玻璃基材制造微流体生物芯片的微管道。本研究是利用离焦的激光光束加工出理想的微管道，且不需整形光束即可加工出梯形U字形管道。突破点为利用离焦时，单位面积加工能量下降，但加工光斑放大；并利用飞秒激光在聚焦后离焦时脉冲最强能量已在空气中自聚焦离子化空气消耗，使脉冲波形犹如整形过而能加工出梯形U字形管道。管壁利用飞秒激光修饰，利用离焦方式，但光斑每单位面积能量位于熔融到剥除行为的区间，AFM的Ra值约在40-50nm；实验中曾加工出更佳管道，但在加工完数十秒到数分钟间会产生大量的奈米宽度的微裂缝。热处理平坦化与透明化虽然耗时，但若大量芯片一起热处理，每片芯片平均所耗时间会相对减少，且能换取较高的管壁质量。
72.一种基于微测量池的快速测定卡介苗活菌数方法
- 罗金平;刘晓红;田青;刘春秀;蔡新霞
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：卡介苗(BCG)是预防结核病接种的活菌苗，BCG活菌数是其疫苗质量控制的必检指标。国内外普遍采用培养计数法来检测：BCG活菌数，存在检测周期长、操作繁琐、重复性差等缺点，无法满足对疫苗质量及时监控管理的需求。近年来，国内外学者开展了荧光染色法、四唑(翰)盐法和生物荧光法等活菌检测新方法研究，其中，生物荧光法是最有可能实现活菌现场快速检测的方法；但目前利用该法进行BCG活菌数检测，需要依赖于进口仪器，检测，试剂贵，检测成本高，推广难度较大。本文介绍了一种基于微测量池的BCG活菌数快速测定方法，是利用生物荧光原理，结合自制的微测量池和手持式荧光仪来实现对卡介苗活菌数的快速测定。
73.基于FPGA的小型光子计数检测系统研究
- 王蜜霞;刘军涛;刘儒平;刘晓红;刘春秀;罗金平;蔡新霞
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：在生物医学检测领域，许多待测物含量极低，且基体干扰多、成分复杂，需要高灵敏度的分析技术进行检测，目前常用方法有高压液相色谱法、高效毛细管电泳法。和质谱法等，其操作复杂、耗时长、耗样量较多、设备庞大且价格昂贵，难以实现现场检测，故需开发一种高灵敏度的用于现场检测的小型便携检测系统，以满足低浓度物质检测的需求。光子计数方法作为一种高灵敏度的光学检测方法相比于模拟检测技术，可以提高检测结果的信噪比，有较宽的动态线性范围，并且可以同计算机实现数字接口。利用研制的光子计数检测系统，分别对基于ATP-荧光素-荧光素酶的生物发光体系和基于碱性磷酸酶(ALP)-发光底物(AMPPD)的化学发光体系进行了测试研究。
74.低电压下静电力驱动的数字微流控芯片
- 刘翔;皋华敏;李铁;周萍;王跃林
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：微全分析系统(μTAS)或芯片实验室(LOC)具有微型化、自动化、集成化与便携化的特点，近年来发展迅速，在生物检测、医疗诊断等方面显现出良好的应用前景。在这些系统中，精确操控微液体是最关键的部分。数字微流控芯片相对连续微流控芯片而言，没有可动部件，不需要复杂的微泵微阀结构和控制，成为当前研究的热点。本文基于静电力的驱动原理，只需单层控制电极，工艺简单，通过优化结构，采用高介电常数介质层和减少介质层厚度，大大降低了液滴驱动电压。
75.基于维诺图微观颗粒表示的硅材料沿晶界断裂分析
- 倪绍辉;赵新;张华南;刘晓光;卢桂章
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：本文主要研究表面硅工艺中的多晶硅材料沿晶界断裂问题。本文基于维诺图微观颗粒表示的方法，从微观的角度实现MEMS用的多晶硅材料的晶体颗粒表达，并赋予晶体颗粒材料属性及晶界分离信息，实现多晶硅材料沿晶断裂现象的仿真。本文首先使用维诺图来表示硅材料随机的微观颗粒拓扑结构。其中维诺图中每一单元及单元边界与多晶硅晶体颗粒及颗粒的边界相对应。由于多晶硅颗粒的形状只与工艺的参数有关，而与颗粒在区域哪个位置无关。
76.聚酰亚胺牺牲层工艺的微机械加工技术研究
- 潘程;于晓梅;马盛林
- 《中国微米纳米技术学会第十一届学术年会》 | 2009年
摘要：牺牲层工艺是通过腐蚀或刻蚀牺牲层来制造悬空的梁、膜或空腔结构的技术，广泛应用于MEMS器件与其读出电路的单片集成。可以作为牺牲层的材料主要包括SiN、SiO2和聚酰亚胺，表1为可能的牺牲层与结构层的组合。其中聚酰亚胺材料(PI)由于可以室温成膜，制备工艺简单、成本低，且与常用结构材料有很好的选择比，常被选择作为与Post-COMS兼容的牺牲层材料。本文研究了以聚酰亚胺作为牺牲层制备双材料悬臂梁器件的加工过程，并对聚酰亚胺薄膜的制备方法、化学稳定性、图形化、释放技术进行了研究。