微机电系统压力传感器抗干扰系统设计

鉴于传统的硅基MEMS压阻式压力传感器普遍存在温度漂移和时间漂移误差,本文采用恒温控制和恒流源自校正方法针对上述问题设计和研究了一种MEMS压力传感器抗干扰系统。首先,简单介绍了传感器的各项参数和温漂、时漂原理。其次,设计并制作了传感器相关外部抗干扰电路。最后,对该系统进行实验测试。结果表明,抗干扰系统能减小传感器温漂和时漂误差,热零点漂移的绝对值由恒温前的0.0652%FS/℃降至恒温后的0.00788%FS/℃,热灵敏度漂移的绝对值由0.118%FS/℃降至0.0153%FS/℃,时漂补偿后预测误差由-3.436~0.875 kPa降低至-2.086~1.765 kPa。该设计对MEMS压力传感器温漂、时漂补偿等抗干扰方面的研究具有一定参考价值。     

热处理对离子束溅射Ni-Cr薄膜性能和结构的影响

采用低能离子束溅射技术制备Ni-Cr合金薄膜,并对Ni-Cr合金薄膜进行快速热处理.用小角度X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜、α-台阶仪、四探针仪等测量薄膜的结构、形貌、厚度及电子学特性.研究结果表明：采用低能离子束溅射技术结合快速热处理工艺可以制备性能优良的Ni-Cr合金薄膜,薄膜的厚度与溅射时间呈正比;经过350℃及以上温度快速热处理后,溅射非晶态Ni-Cr合金薄膜发生晶化;溅射态合金薄膜方块电阻与溅射时间呈反比;薄膜方块电阻随热处理温度的升高而降低,经450℃/600 s热处理后薄膜方块电阻不发生变化.     

基于MEMS工艺微气体传感器结构与工艺设计

针对传统堆积式硅基微气体传感器制造工艺复杂的缺点,设计一种将Pt电极制成一层的共面式微气体传感器,利用有限元软件ANSYS对传感器的热性能进行了分析。结果表明:共面式微传感器的气敏薄膜表面工作区域的温度差在功耗为15 mW时约为7℃,且当功耗为13 mW时传感器温度便可达300℃。根据MEMS工艺设计了一套制造该结构传感器的工艺。该工艺可以与溶胶-凝胶法制膜工艺相兼容,且整个工艺只用到3块掩膜版,从而降低了工艺复杂程度,提高了产品成品率。     

用RF磁控溅射法制备锂氮共掺p型氧化锌

采用RF磁控溅射技术,以掺杂氮化锂的氧化锌陶瓷为靶材,用不同物质的量比的高纯氩气和氧气混合气体为溅射气体,在石英衬底上生长锂氮共掺氧化锌薄膜,并在600℃真空热退火30min,研究生长气氛对锂氮共掺氧化锌导电类型、晶体结构与低温光致发光的影响规律和机制.结果表明,当以n(氩气):n(氧气)=60的混合气体为溅射气体时,可得到稳定的p型锂氮共掺氧化锌薄膜.X射线衍射谱表明,样品具有高度的c轴择优取向.由变温光致发光分析可知,该薄膜的p型导电来源于LiZn受主缺陷,其光学受主能级位于价带顶131.6meV处.     

PVDF压电传感器温度特性研究

PVDF压电薄膜制作的压电传感器在使用过程中存在热释电效应,这将增大压力测量误差．针对该问题,采用电荷积分法设计了试验方案并对自制的PVDF压电传感器进行了热释电效应的试验研究,通过分析,得出了PVDF压电传感器的温度使用范围,并拟定了温度修正曲线．在PVDF压电传感器的使用过程中应用温度修正,可以提高PVDF压力传感器的测量精度．     

离子束溅射Ta_2O_5薄膜光学性质的热处理研究

使用离子束溅射法,在熔融石英衬底上沉积Ta_2O_5薄膜,并将Ta_2O_5薄膜置入100℃到500℃的环境中退火.通过XRD、透过率光谱、面吸收测试,研究了热退火温度对Ta_2O_5薄膜折射率与面吸收的影响.总结了退火温度与薄膜折射率与面吸收的对应关系,并给出简单的理论解释.该结论对Ta_2O_5薄膜的制备及光学性能调控提供一定的参考价值.     

关于压力传感器零点热漂移的补偿分析

由于压力传感器的物理特性,使它会产生零点热漂移,这种温度漂移在很大程度上会影响压力传感器的精度。因此,对零点热漂移的补偿就成为压力传感器的一个重要研究方向。本文从电路的角度分析了压力传感器产生零点热漂移的原因,为压力传感器进行温度补偿提供了理论基础,同时文章中也给出一些温度补偿的方法。     

催化金属薄膜对MOS结构MEMS氨敏传感器性能的影响

利用MEMS技术,在硅平面上经过热氧化、掺杂、溅射、光刻、清洗等工艺,制成MOS结构的氨敏传感器,并将双加热器和测温器集成于一体.该传感器的栅极是以Pd栅为主,同时修饰多种金属薄膜.通过研究修饰催化金属薄膜的种类以及薄膜的厚度对传感器的灵敏度和选择性的影响,结果表明:采用多种金属薄膜混合修饰栅极表面的传感器对氨气有较好的选择性和稳定性;催化金属薄膜厚度在10～30nm时,该传感器对氨气最敏感.     

脉冲激光沉积BST铁电薄膜的厚度分布

使用193nm脉冲激光在高真空条件下沉积Ba0.5Sr0.5TiO3(BST)薄膜,通过观测薄膜形成的等厚干涉条纹,发现溅射光斑形状对膜层厚度分布有显著影响.通过精确测量干涉条纹的分布,推出了溅射产物的角分布函数.     

掺Fe3+TiO2薄膜型氧气传感器研究

讨论了TiO2对氧气的吸附过程及敏感机理,重点分析了掺铁对氧敏特性的影响.设计出了基于Ti02薄膜结构氧气传感器,通过硅工艺制作了Fe3+掺杂的TiO2薄膜型氧气传感器、并在400℃下对传感器的氧敏特性进行了测试.实验结果表明,该氧气传感器在高温条件下对氧气含量的变化有明显的响应,且具有低电阻的特性.