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基于硅基微电子机械系统仿生振膜的光纤麦克风 被引量：5
1
作者 刘欣 蔡宸 +3 位作者 董志飞 邓欣 胡昕宇 祁志美 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期180-190,共11页
仿蝇耳声传感器是一种对声压梯度敏感的指向性微型麦克风.本文设计制备了桥连耦合双翼形硅基微电子机械系统仿蝇耳振膜,利用该振膜制作了光纤Fabry-Pérot干涉式麦克风,并对这种麦克风的特性进行了理论与实验研究.仿真结果指出:这... 仿蝇耳声传感器是一种对声压梯度敏感的指向性微型麦克风.本文设计制备了桥连耦合双翼形硅基微电子机械系统仿蝇耳振膜,利用该振膜制作了光纤Fabry-Pérot干涉式麦克风,并对这种麦克风的特性进行了理论与实验研究.仿真结果指出:这种仿生振膜具有摇摆和弯曲两种振动模态,单位声压下摇摆模态的振幅依赖于入射声波的频率与传播方向,频率越接近摇摆模态本征值,振幅越大;摇摆模态振幅随传播方向在三维空间的变化呈纺锤形分布,纺锤的长轴平行于振膜的长轴,意味着传播方向平行于振膜长轴时麦克风灵敏度最高.实验测得的光纤仿生麦克风的摇摆模态本征频率略小于仿真值,其输出信号振幅随声源水平方位角的变化呈“8”字形分布,在0°—60°方位角范围二者呈线性关系,由此得出麦克风的方向灵敏度为39.98 mV/(°). 展开更多
关键词 硅基微电子机械系统仿生振膜 光纤麦克风 摇摆模态 声源定位
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L波段硅基多层堆叠MEMS耦合器
2
作者 汪蔚 李志东 +2 位作者 王伟强 周嘉 武亚宵 《微纳电子技术》 CAS 2024年第6期125-130,共6页
基于射频传输理论设计并制备了一款Si基多层堆叠微电子机械系统(MEMS)耦合器。该耦合器以高阻硅作为衬底材料,采用高精度三维MEMS加工工艺制备而成。利用电磁仿真软件进行了建模仿真,并经过金属图形化、硅基通孔(TSV)、晶圆减薄、晶圆... 基于射频传输理论设计并制备了一款Si基多层堆叠微电子机械系统(MEMS)耦合器。该耦合器以高阻硅作为衬底材料,采用高精度三维MEMS加工工艺制备而成。利用电磁仿真软件进行了建模仿真,并经过金属图形化、硅基通孔(TSV)、晶圆减薄、晶圆键合等MEMS工艺完成器件制备。采用三层硅片进行堆叠,信号传输时,通过上下两层金属的层间距离对耦合度进行调整,相比常规的平面耦合具有更小的横向尺寸。同时,为了减小信号传输过程中的辐射效应,在信号线周围设计了接地通孔,实现对耦合器的全屏蔽,使其免受外部电磁场的影响。所制备的硅基多层堆叠MEMS耦合器的频带范围为0.75~1.25 GHz,性能指标良好,尺寸仅为5.5 mm×6.0 mm×1 mm,相比常规的平面耦合结构缩小了50%,相比多层印制电路板(PCB)结构缩小了20%。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 耦合器 全屏蔽 高阻硅 多层
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X波段MEMS硅腔折叠基片集成波导环行器芯片
3
作者 高纬钊 杨拥军 +2 位作者 汪蔚 翟晓飞 周嘉 《微纳电子技术》 CAS 2024年第3期120-125,共6页
通信系统向小型化、高性能、集成化的快速发展对射频组件的体积和电性能提出了苛刻的要求。设计了一种X波段硅腔折叠基片集成波导(FSIW)环行器芯片。当基片集成波导(SIW)工作于主模时,将中央的对称面等效为虚拟磁壁,沿着窄边对电磁场进... 通信系统向小型化、高性能、集成化的快速发展对射频组件的体积和电性能提出了苛刻的要求。设计了一种X波段硅腔折叠基片集成波导(FSIW)环行器芯片。当基片集成波导(SIW)工作于主模时,将中央的对称面等效为虚拟磁壁,沿着窄边对电磁场进行多次折叠,形成FSIW。以该技术作为设计思路,提高空间利用率,实现了FSIW整体结构的小型化。将FSIW的优势融入环行器中心结设计,使设计的环行器芯片具有高功率容量、低插入损耗、体积小、质量轻的优点。基于微电子机械系统(MEMS)工艺,以高阻硅为衬底材料,制备了该硅腔FSIW环行器芯片,芯片整体尺寸为6.5 mm×6 mm×2.5 mm,工作频率为8.5~11.5 GHz,回波损耗>18.5 dB,带内插入损耗<0.4 dB,隔离度>20 dB。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 折叠基片集成波导(FSIW) 环行器 射频组件 小型化 硅腔
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基于硅基MEMS工艺的Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统 被引量：3
4
作者 杨栋 赵宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第6期506-511,共6页
基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺设计了一种Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统,实现四通道收发及功率合成功能。器件每个通道具备6 bit数控移相、5 bit数控衰减、电源调制等功能。该T/R微系统由两层硅基MEMS模块堆叠而成,每层硅基... 基于硅基微电子机械系统(MEMS)工艺设计了一种Ka波段四通道短砖式三维集成T/R微系统,实现四通道收发及功率合成功能。器件每个通道具备6 bit数控移相、5 bit数控衰减、电源调制等功能。该T/R微系统由两层硅基MEMS模块堆叠而成,每层硅基模块内部异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现垂直互连,层间采用植球互连,器件尺寸为18 mm×19.5 mm×3 mm。经测试,在33~37 GHz频段内,器件单通道饱和发射功率大于30 dBm,接收增益约为35 dB,噪声系数小于4.6 dB。器件兼顾高性能和高集成度,可应用于雷达相控阵系统。 展开更多
关键词 相控阵雷达 硅基微电子机械系统(mems)工艺 T/R微系统 三维异构集成 硅通孔(TSV)
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X波段Si基片集成脊波导MEMS环行器
5
作者 汪蔚 李志东 +2 位作者 田松杰 高纬钊 刘博达 《微纳电子技术》 CAS 2024年第4期156-161,共6页
基于波导传输理论设计并制备了一款Si基片集成脊波导(RSIW)微电子机械系统(MEMS)环行器,该环形器以高阻硅作为衬底材料,采用高精度三维MEMS加工工艺制备而成。通过在基片集成波导(SIW)结构中添加脊梁结构,形成RSIW传输结构,使传输主模T... 基于波导传输理论设计并制备了一款Si基片集成脊波导(RSIW)微电子机械系统(MEMS)环行器,该环形器以高阻硅作为衬底材料,采用高精度三维MEMS加工工艺制备而成。通过在基片集成波导(SIW)结构中添加脊梁结构,形成RSIW传输结构,使传输主模TE10模的截止频率比矩形波导TE10模的低,从而实现相同频率下更小的器件尺寸。同时,通过电磁仿真软件对射频匹配和磁场分布进行了精确的建模仿真,完成了Si基片集成脊波导MEMS环行器的仿真设计。制备了尺寸为6 mm×6 mm的环行器样品并进行了测试,结果验证了仿真设计的准确性,其工作频率为8~12 GHz,回波损耗大于20 dB,隔离度大于18 dB,插入损耗小于0.5 dB。实现优良微波特性的同时,相比于常规的SIW结构环行器尺寸缩小了20%左右。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 环行器 基片集成脊波导(RSIW) 高阻硅 脊梁结构
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基于MEMS技术的三维集成射频收发微系统 被引量：10
6
作者 祁飞 杨拥军 +1 位作者 杨志 汪蔚 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第3期183-187,共5页
基于电学互连的贯穿硅通孔(TSV)和高精度圆片级键合等MEMS加工技术,提出了一种硅基射频收发微系统的三维集成结构设计方案,在硅基衬底上将MEMS滤波器、MMIC芯片和控制芯片在垂直方向上集成为单个系统级封装芯片,开发了一套可应用于制备... 基于电学互连的贯穿硅通孔(TSV)和高精度圆片级键合等MEMS加工技术,提出了一种硅基射频收发微系统的三维集成结构设计方案,在硅基衬底上将MEMS滤波器、MMIC芯片和控制芯片在垂直方向上集成为单个系统级封装芯片,开发了一套可应用于制备三维集成射频收发微系统的MEMS加工工艺流程。通过基于MEMS技术的三维集成工艺,成功制备了三维集成C波段射频收发微系统芯片样品,芯片样品尺寸为14 mm×11 mm×1.4 mm,测试结果表明,制作的三维集成C波段射频收发微系统样品技术指标符合设计预期,实现了在硅基衬底上有源器件和无源器件的三维集成,验证了所开发工艺的可行性。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems)技术 三维集成 贯穿硅通孔(TSV) 射频收发 微系统
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硅基MEMS环形波动陀螺谐振结构的研制 被引量：1
7
作者 寇志伟 刘俊 +2 位作者 曹慧亮 石云波 张英杰 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第3期178-182,218,共6页
根据固体波动陀螺的工作机理与振动特性,提出并制作了一种新颖的电容式全对称硅基MEMS环形波动陀螺谐振结构。设计了全对称双U形弹性梁环形敏感结构并进行了动力学分析。分析结果表明其工作模态的谐振频率为10.193 0与10.198 0 kHz,频... 根据固体波动陀螺的工作机理与振动特性,提出并制作了一种新颖的电容式全对称硅基MEMS环形波动陀螺谐振结构。设计了全对称双U形弹性梁环形敏感结构并进行了动力学分析。分析结果表明其工作模态的谐振频率为10.193 0与10.198 0 kHz,频率差为5 Hz,表明该敏感结构在结构设计上具有高灵敏度。研究了基于深反应离子刻蚀（DRIE）与阳极键合技术的玻璃上硅（SOG）结构加工制造流程,并成功制作了该环形谐振结构。模态响应测试表明该硅基MEMS环形波动陀螺敏感结构的工作模态谐振频率为10.985 0和10.962 5 kHz,与动力学仿真分析结果的相对误差为7.21%,表明该陀螺谐振结构设计合理,加工工艺流程可行。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 环形波动陀螺 谐振结构 深反应离子刻蚀(DRIE) 玻璃上硅(SOG)结构
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一种基于MEMS工艺的365 GHz硅微波导垂直转接结构
8
作者 杨志 董春晖 +2 位作者 柏航 姚仕森 程钰间 《微纳电子技术》 北大核心 2020年第5期391-394,403,共5页
基于微电子机械系统(MEMS)工艺设计并制作了一种THz垂直转接结构,该结构采用6层硅片堆叠的硅微波导形式。理论分析计算了垂直转接结构的参数,并使用三维电磁场分析软件HFSS对该结构进行了模拟仿真。设计得到了中心频率为365 GHz、带宽为... 基于微电子机械系统(MEMS)工艺设计并制作了一种THz垂直转接结构,该结构采用6层硅片堆叠的硅微波导形式。理论分析计算了垂直转接结构的参数,并使用三维电磁场分析软件HFSS对该结构进行了模拟仿真。设计得到了中心频率为365 GHz、带宽为80 GHz、芯片尺寸为10 mm×7 mm×2.7 mm的THz垂直转接结构。给出了一套基于MEMS工艺的硅微波导的制作流程,制作了365 GHz垂直转接结构并对其进行测试。获得的THz垂直转接结构的回波损耗随频率变化的测试结果与仿真结果基本一致。采用MEMS工艺制作的硅微波导垂直转接结构具有精度高、一致性好、成本低的特点,满足THz器件的发展需求。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 太赫兹(THz) 硅微波导 垂直转接结构 硅
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全屏蔽硅基腔体MEMS双工器
9
作者 祁飞 李志东 汪蔚 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第1期102-107,共6页
基于三维高精度微电子机械系统(MEMS)加工工艺,研究了一种全屏蔽硅基腔体MEMS双工器的设计及制备方案。简要分析了关于平行耦合线滤波器的相关设计原理,采用λ/4平行耦合线设计两通道滤波器,结合T型匹配网络实现双工器的设计。该双工器... 基于三维高精度微电子机械系统(MEMS)加工工艺,研究了一种全屏蔽硅基腔体MEMS双工器的设计及制备方案。简要分析了关于平行耦合线滤波器的相关设计原理,采用λ/4平行耦合线设计两通道滤波器,结合T型匹配网络实现双工器的设计。该双工器以双层高阻硅片作为衬底材料,采用MEMS工艺制备接地通孔,以提高双工器的隔离度及电磁兼容特性。设计的双工器发射通道工作频率为9~10 GHz,接收通道工作频率为11~12 GHz,最终制备出尺寸为7 mm×7 mm的双层硅基双工器,发射及接收通道的回波损耗≤-18 dB,两个通道之间的隔离度约为-30 dB。测试结果与仿真结果吻合较好,为硅基MEMS微系统的集成设计提供技术支撑。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 硅 双工器 平行耦合线 隔离度
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硅基MEMS高性能发夹型交叉耦合滤波器 被引量：2
10
作者 刘恩达 贺萌 +3 位作者 赵永志 李光福 赵宇 吴洪江 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第10期774-778,共5页
基于微电子机械系统(MEMS)体硅加工工艺,采用发夹型谐振结构,研制了一款新型带通滤波器。通过在滤波器馈电抽头上加入一段二次谐波频率处对应的1/4波长开路枝节,抑制了二次谐波;同时,在该滤波器非相邻谐振单元间引入一段中心频率处对应... 基于微电子机械系统(MEMS)体硅加工工艺,采用发夹型谐振结构,研制了一款新型带通滤波器。通过在滤波器馈电抽头上加入一段二次谐波频率处对应的1/4波长开路枝节,抑制了二次谐波;同时,在该滤波器非相邻谐振单元间引入一段中心频率处对应1/2波长线,形成了一种特殊的交叉耦合结构,从而在通带两侧添加了一对传输零点,提高了滤波器通带两侧近端的抑制能力。最终研制出的滤波器样品尺寸为6.4 mm×3.0 mm×0.5 mm。经探针测试,该滤波器1 dB带宽为16~18 GHz,中心频率处插入损耗为2.4 dB,在15 GHz处抑制为45 dB,19 GHz处抑制为47 dB,二次谐波抑制为46 dB,并且具有良好的一致性及电磁屏蔽性能。 展开更多
关键词 硅基微电子机械系统(mems) 滤波器 谐波抑制 交叉耦合 传输零点
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一种基于MEMS体硅工艺的三维集成T/R模块 被引量：14
11
作者 王清源 吴洪江 +1 位作者 赵宇 赵永志 《半导体技术》 CAS 北大核心 2021年第4期300-304,336,共6页
采用微电子机械系统(MEMS)体硅三维异构集成技术,设计了一种应用于雷达的四通道瓦片式三维集成T/R模块。该模块由三层硅基封装堆叠而成,每层硅基封装内部腔体异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现互连,层间通过... 采用微电子机械系统(MEMS)体硅三维异构集成技术,设计了一种应用于雷达的四通道瓦片式三维集成T/R模块。该模块由三层硅基封装堆叠而成,每层硅基封装内部腔体异构集成多个单片微波集成电路(MMIC),内部采用硅通孔(TSV)实现互连,层间通过焊球互连。模块最终尺寸为8 mm×8 mm×3.5 mm。装配完成后对该模块进行测试,测试结果表明,在34~36 GHz内,模块的饱和发射功率为21 dBm,单通道发射增益达到21 dB,接收增益为23 dB,接收噪声系数小于3.5 dB,同时具备6 bit数控移相和5 bit数控衰减等功能。该模块在4个通道高密度集成的基础上实现了较高的性能。 展开更多
关键词 微系统 微电子机械系统(mems)体硅工艺 T/R前端 三维异构集成 硅通孔(TSV)
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一种振动测量用电容式硅基MEMS加速度计 被引量：4
12
作者 王宁 杨拥军 +1 位作者 任臣 温彦志 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第1期108-115,共8页
为了解决目前微电子机械系统(MEMS)加速度计在振动测量领域量程小和振动测量精度低等问题,基于绝缘体上硅(SOI)加工工艺,设计并制作了一款梳齿电容式MEMS加速度计。通过提高工作模态频率和干扰模态频差,提升了加速度计振动环境适应性;... 为了解决目前微电子机械系统(MEMS)加速度计在振动测量领域量程小和振动测量精度低等问题,基于绝缘体上硅(SOI)加工工艺,设计并制作了一款梳齿电容式MEMS加速度计。通过提高工作模态频率和干扰模态频差,提升了加速度计振动环境适应性;加速度计量程达到±50g,非线性度0.2%,横向灵敏度0.17%,分辨率优于0.5mg,体积9 mm×9 mm×2.7 mm,功率损耗30 mW。针对随机振动环境对加速度计的输出精度进行了实验验证,结果表明,MEMS加速度计与标准传感器的输出误差为2.69%,能够满足大部分工程应用需求。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 加速度计 绝缘体上硅(SOI) 振动测量 高精度
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基于MEMS工艺的微热加速度计和微热陀螺仪的制备
13
作者 吴嘉琦 赖丽燕 李以贵 《微纳电子技术》 CAS 2024年第7期110-119,共10页
微热加速度计和微热陀螺仪两者传感芯片结构相似,并且制备工艺完全兼容,在同一块绝缘体上硅(SOI)基板上运用同一工艺流程同时制备出了微热陀螺仪传感芯片和微热加速度计传感芯片。为了准确地创建微尺度的图案和结构,设计了四块光刻掩模... 微热加速度计和微热陀螺仪两者传感芯片结构相似,并且制备工艺完全兼容,在同一块绝缘体上硅(SOI)基板上运用同一工艺流程同时制备出了微热陀螺仪传感芯片和微热加速度计传感芯片。为了准确地创建微尺度的图案和结构,设计了四块光刻掩模版来制作该微热加速度计芯片和微热陀螺仪芯片,分别对应于接触孔开口、热敏电阻、互连布线和背面空腔。轻掺杂硅热敏电阻的可控电阻温度系数(TCR)大于传统金属丝,因此选择p型硅作为热敏电阻材料。TCR由硅片的掺杂浓度决定,使用了三种不同掺杂浓度的硅片进行对比实验,从而选定硅片的掺杂浓度为1×10^(17)cm^(-3),对应的TCR为3500×10^(-6)/℃。选择SOI作为衬底材料,显著增强了微热陀螺仪和微热加速度计的耐高温性,并且提高了其灵敏度。在电感耦合等离子体-反应离子刻蚀(ICP-RIE)和氢氟酸(HF)蒸气工艺过程中,通过光刻胶和聚酰亚胺层成功保护了非常薄和易碎的热敏电阻,在4英寸(1英寸=2.54 cm)SOI基板上一次最多可以成功制备出180个微热陀螺仪传感芯片和108个微热加速度计传感芯片,制备的微热加速度计传感芯片尺寸为2 mm×2 mm×0.4 mm,微热陀螺仪传感芯片尺寸为5.8 mm×5.8 mm×0.4 mm。分别对制备的微热加速度计和微热陀螺仪进行了测试,微热陀螺仪x轴灵敏度为0.107 mV/(°/s),y轴灵敏度为0.102 mV/(°/s),微热加速度计灵敏度为13 mV/g。通过一次工艺流程制备出两种热流体惯性传感器,极大地缩短了制备时间,降低了制备成本,成功实现了高精度的批量生产。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 微热加速度计 微热陀螺仪 绝缘体上硅(SOI)基板 热对流
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基于MEMS高阻硅基底的X波段微带天线
14
作者 洪泉 刘晓明 +2 位作者 陈焕辉 邓振雷 朱钟淦 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第10期629-634,共6页
对基于MEMS的高阻硅基底阵列式微带天线设计、制造及测试三部分内容进行了研究。此X波段阵列式微带天线以高阻硅为基底,采用背面刻蚀基底厚度一半的空气腔,使用侧馈的方式馈电,以二等功分器构成馈电网络。针对高阻硅脆性材料,天线加工... 对基于MEMS的高阻硅基底阵列式微带天线设计、制造及测试三部分内容进行了研究。此X波段阵列式微带天线以高阻硅为基底,采用背面刻蚀基底厚度一半的空气腔,使用侧馈的方式馈电,以二等功分器构成馈电网络。针对高阻硅脆性材料,天线加工采用深槽刻蚀、电镀、溅射、切割和封装。使用HFSS软件进一步分析刻蚀深度对天线驻波比、效率和损耗等电性能的影响,最终得出刻蚀深度应控制在221～224μm。对样品天线驻波比、增益和方向图进行测试,高阻硅基底阵列式微带天线样品测试驻波比为1.79,增益大于10 dB,测试结果满足设计和项目指标要求。 展开更多
关键词 微电子机械系统（mems） 微带天线 HFSS 高阻硅 空腔
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基于MEMS技术的三维集成K波段四通道T/R微系统
15
作者 刘星 夏俊颖 +3 位作者 薛梅 李晓林 王嘉 赵宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2023年第4期335-339,共5页
为满足有源相控阵雷达小型化需求,基于微电子机械系统(MEMS)多层3D封装技术研制了一种超小尺寸K波段四通道T/R微系统。该器件结合高精度晶圆、微凸点、重布线层(RDL)、硅通孔(TSV)等先进封装技术,将功能芯片和硅片进行纵向堆叠,实现了... 为满足有源相控阵雷达小型化需求,基于微电子机械系统(MEMS)多层3D封装技术研制了一种超小尺寸K波段四通道T/R微系统。该器件结合高精度晶圆、微凸点、重布线层(RDL)、硅通孔(TSV)等先进封装技术,将功能芯片和硅片进行纵向堆叠,实现了异质异构的三维集成,具有限幅、低噪声放大、功率放大、5 bit数控衰减、6 bit数控移相、串并转换等功能。器件尺寸仅为10.3 mm×10.3 mm×3.88 mm,质量为1.1 g,体积、质量均减小至传统砖式模块的1/10。实测噪声系数3.29 dB,接收增益19.22 dB,发射输出功率22 dBm,功率一致性优于±0.6 dB。实测结果与仿真结果吻合,为T/R前端的小型化研究提供了参考。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 三维集成 T/R 微系统 硅通孔(TSV)
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基于体硅MEMS工艺的基片集成波导双工器 被引量：2
16
作者 陆宇 《半导体技术》 CAS 北大核心 2020年第9期690-695,共6页
基于体硅微电子机械系统(MEMS)工艺,采用多层基片集成波导(SIW)谐振腔的垂直堆叠耦合结构研制了一款工作在K/Ka波段的SIW双工器。实测结果表明:在K波段的接收通带内,该双工器插入损耗小于1.8 dB,带内回波损耗小于-15 dB;在Ka波段的发射... 基于体硅微电子机械系统(MEMS)工艺,采用多层基片集成波导(SIW)谐振腔的垂直堆叠耦合结构研制了一款工作在K/Ka波段的SIW双工器。实测结果表明:在K波段的接收通带内,该双工器插入损耗小于1.8 dB,带内回波损耗小于-15 dB;在Ka波段的发射通带内,其插入损耗小于2 dB,带内回波损耗小于-12 dB;收/发隔离度大于50 dB,实测结果与仿真结果较吻合。该体硅MEMS SIW双工器体积仅为5.8 mm×4.4 mm×1.0 mm,在满足性能指标要求的同时实现了小型化且易于与微波、毫米波系统集成。该双工器的收/发输入、输出端口为异面结构,能够实现收/发信号的全双工垂直传输,符合目前瓦片式相控阵天线中信号的传输特点,具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 体硅微电子机械系统(mems) 基片集成波导(SIW) 双工器 K/Ka波段 小型化
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高精度MEMS硅谐振压力传感器闭环控制系统 被引量：1
17
作者 胡宗达 周红 +3 位作者 张坤 张林 赵鑫 李明兴 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2023年第1期87-93,共7页
硅谐振压力传感器因其数字频率信号输出和高精度的特点,被广泛应用于航空航天、工业控制等领域。硅谐振压力传感器的闭环控制系统决定硅谐振压力传感器的性能指标,系统的稳定性分析和参数优化则是谐振传感器的研究难点。基于系统状态方... 硅谐振压力传感器因其数字频率信号输出和高精度的特点,被广泛应用于航空航天、工业控制等领域。硅谐振压力传感器的闭环控制系统决定硅谐振压力传感器的性能指标,系统的稳定性分析和参数优化则是谐振传感器的研究难点。基于系统状态方程从理论上推导了控制策略,提出系统稳定性判定依据。利用Simulink仿真搭建系统模型,并通过电路测试验证。结果表明,在满足稳定性判据的条件下,研制的硅谐振压力传感器基频为42 kHz,品质因数为30 000。在量程范围为3~130 kPa、温度为-55~85℃时,该谐振压力传感器的精度高达0.01%F.S.,实现了恒幅控制与实时频率跟踪。 展开更多
关键词 硅谐振压力传感器 微电子机械系统(mems) 闭环控制系统 稳定性 自动增益控制
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基于MEMS的矩形微同轴技术研究现状 被引量：8
18
作者 史光华 徐达 +5 位作者 王建 王真 常青松 周彪 张延青 白锐 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第4期303-313,共11页
矩形微同轴技术已成为射频微电子机械系统(RF MEMS)的一个重要发展方向。矩形微同轴的电性能相比于传统的传输结构(如微带、共面波导等)在毫米波宽带领域具有巨大优势。从结构、性能等方面对矩形微同轴进行了简要分析。回顾了矩形微同... 矩形微同轴技术已成为射频微电子机械系统(RF MEMS)的一个重要发展方向。矩形微同轴的电性能相比于传统的传输结构(如微带、共面波导等)在毫米波宽带领域具有巨大优势。从结构、性能等方面对矩形微同轴进行了简要分析。回顾了矩形微同轴技术在其发展的不同阶段出现的体硅刻蚀技术、EFABTM和PolyStrataTM技术,并对矩形微同轴的结构、加工工艺及射频性能等方面进行了简要分析。介绍了矩形微同轴技术在不同RF MEMS中的应用,并对获得的特性进行了讨论。矩形微同轴技术应用于高度集成的RF MEMS是发展的必然趋势,必将对传统射频电路的设计、制备及系统集成产生巨大影响。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 矩形微同轴技术 EFABTM PolyStrataTM 体硅刻蚀
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应用于MEMS的多孔硅的制备方法研究 被引量：5
19
作者 韩建忠 倪国强 +2 位作者 崔梦 胡明 田斌 《电子元件与材料》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期32-34,共3页
采用化学腐蚀法、单槽电化学腐蚀法和双槽电化学腐蚀法来进行多孔硅的制备,通过对比这三种方法所制备多孔硅的表面形貌特征,发现双槽电化学腐蚀法与其它两种方法相比,具有孔径尺寸小(可达5～10 am)、均匀性好、腐蚀深度大(可达几百nm)... 采用化学腐蚀法、单槽电化学腐蚀法和双槽电化学腐蚀法来进行多孔硅的制备,通过对比这三种方法所制备多孔硅的表面形貌特征,发现双槽电化学腐蚀法与其它两种方法相比,具有孔径尺寸小(可达5～10 am)、均匀性好、腐蚀深度大(可达几百nm)等优点,其制备的多孔硅更符合在MEMS中应用的要求.最后对双槽电化学腐蚀法中腐蚀时间及电流密度对腐蚀速率的影响进行了研究. 展开更多
关键词 多孔硅 mems 制备方法 双槽电化学腐蚀法 化学腐蚀法 单槽电化学腐蚀法 微电子机械系统
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硅腔体MEMS环行器的设计与制作 被引量：5
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作者 李倩 汪蔚 +1 位作者 杨拥军 杨志 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第6期408-412,430,共6页
设计制作了一种基于MEMS工艺的硅腔体环行器。该环行器以高阻硅为衬底材料,基于基片集成波导(SIW)技术的传输理论,采用体硅MEMS工艺和低损耗金属化技术实现了硅通孔及通孔金属化的制备。设计并仿真优化了硅腔体MEMS环行器结构,给出了一... 设计制作了一种基于MEMS工艺的硅腔体环行器。该环行器以高阻硅为衬底材料,基于基片集成波导(SIW)技术的传输理论,采用体硅MEMS工艺和低损耗金属化技术实现了硅通孔及通孔金属化的制备。设计并仿真优化了硅腔体MEMS环行器结构,给出了一套硅腔体MEMS环行器制备的工艺流程,针对该工艺流程方案进行了关键参数的工艺误差仿真。实现了中心频率为13 GHz MEMS环行器的工艺制作和性能测试,频带内插损小于0.5 dB,电压驻波比(VSWR)小于1.25,隔离度大于20 dB,环行器尺寸仅为11.0 mm×11.0 mm×2.5 mm,远小于对应的波导腔体环行器。 展开更多
关键词 微电子机械系统(mems) 基片集成波导(SIW) 硅通孔(TSV)技术 环行器 硅腔体 低损耗
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