平面内谐振式直拉直压微悬臂梁结构及制备方法

    公开(公告)号:CN102689869A

    公开(公告)日:2012-09-26

    申请号:CN201110072710.1

    申请日:2011-03-24

    Abstract: 本发明提供一种平面内谐振式直拉直压微悬臂梁结构及制备方法。其中,所述微悬臂梁结构包括:悬臂梁区、连接在所述悬臂梁区一侧的质量块区、及连接在所述悬臂梁区另一侧的参考电阻区,其中,所述悬臂梁区包括:相互分离的主悬臂梁、驱动微梁和敏感微梁,其中,驱动微梁作为驱动电阻,与驱动电源连接,敏感微梁作为敏感压阻,与所述参考电阻区所具有的多个电阻区共同形成电桥;所述驱动微梁与敏感微梁的宽度均远小于主悬臂梁的宽度。该结构工作在平面内谐振模态,通过激励微悬臂梁的平面内谐振模态可减少其在液体环境中工作的阻尼力,提高品质因数,进而改善传感器的检测灵敏度。

    一种带有频率自扫描功能的锁相环

    公开(公告)号:CN102624384A

    公开(公告)日:2012-08-01

    申请号:CN201210134270.2

    申请日:2012-04-28

    Abstract: 本发明提供一种带有频率自扫描功能的锁相环,应用在传感器及其接口电路中,包括:用以输出一频率两倍于输入信号或参考信号且占空比为50%的方波信号的鉴相器,对方波信号的高、低电平持续时间进行计数的超前滞后计数器,预设有相位锁定模式及频率自扫描模式的中央处理器,用以接收到频率控制字后进行相位累加并依据预设的正弦函数表进行数模转换后输出正弦波信号的数字频率合成器,及将正弦波信号转换为方波信号以作为参考信号输出至鉴相器的整形器,本发明的锁相环用于解决现有传感器接口电路领域的混合锁相环,其锁定范围比较受限,关键参数会因元件的离散而改变,易受温度漂移和器件老化的影响,且不利于接口电路系统各功能的集成的问题。

    纳米尺度下界面陷阱产生的巨压阻及其制作方法

    公开(公告)号:CN101475140B

    公开(公告)日:2011-12-14

    申请号:CN200910045556.1

    申请日:2009-01-20

    Inventor: 杨永亮 李昕欣

    Abstract: 本发明涉及纳米尺度下界面陷阱作用产生的巨压阻效应以及纳米巨压阻的制作方法,属于微电子机械系统领域。本发明所述巨压阻的具体特征是压阻的厚度在纳米量级,压阻效应来源于硅和二氧化硅处界面的电子陷阱效应。传统体硅的压阻效应来源于应力下载流子迁移率的改变,而本发明所述的纳米尺度下的巨压阻是在应力作用下硅和二氧化硅处界面的电子陷阱作用改变载流子的浓度产生的。随着压阻厚度的减小,界面效应占的比例越大,界面陷阱产生的压阻效应也越明显。本发明制作的压阻具有压阻系数大,横向压阻和纵向压阻电阻值变化相同,和半导体工艺兼容的优点,可以运用于传感器和微电子机械系统中。

    一种基于表面微机械加工的绝对压力传感器芯片及制作方法

    公开(公告)号:CN101487747B

    公开(公告)日:2011-06-08

    申请号:CN200910046040.9

    申请日:2009-02-10

    Abstract: 本发明涉及一种基于表面微机械加工的绝对压力传感器芯片及制作方法,其特征是采用由低应力的氮化硅薄膜作为压力传感器芯片的核心结构层,多晶硅薄膜形成力敏电阻条。将低应力的氮化硅薄膜膜区设计为长矩形,根据膜区的应力分布,充分利用多晶硅电阻条的纵向压阻效应,以及尽量利用膜上张应力的区域,将一对电阻条的一部分放到了薄膜的外面,另外两个电阻条布置在膜的中心位置。并将每个电阻条的打折的弯角部分开接触孔淀积金属将其导通。采用与IC工艺兼容表面微机械加工工艺,可以制作量程从1KPa~1MPa高灵敏度,稳定性佳,高精度的绝对压力传感器芯片。

    扭转模态下的硅微机械悬臂梁传感器驱动结构、制作方法及应用

    公开(公告)号:CN1994860B

    公开(公告)日:2011-04-20

    申请号:CN200610147846.3

    申请日:2006-12-22

    Inventor: 金大重 李昕欣

    Abstract: 本发明涉及一种工作在扭转模态下的谐振式微机械悬臂梁传感器及其电磁激励结构、制作方法及应用。其特征在于通过采用与悬臂梁扭转谐振模态的振形相匹配的优化布置电磁激励线圈,产生与悬臂梁扭转方向相同的洛仑兹力力矩激励起悬臂梁的扭转模态,即依据扭转模态振形曲线的极值位移点和不发生位移的振动节点位置布置驱动线圈,使交变驱动电流在各处均产生与悬臂梁扭转方向相同的洛仑兹力力矩,使驱动方式与扭转模态的振形完全匹配。本发明特点是结构简单、制作方便、容易实现。所述的传感器用于对肝癌早期预警的AFP抗原痕量检测一阶和二阶的扭转模态检测分辨率分别为3×10-14克和9×10-15克。

    嵌入式单晶硅腔体的六边形硅膜压阻式压力传感器及方法

    公开(公告)号:CN101881676A

    公开(公告)日:2010-11-10

    申请号:CN201010205614.5

    申请日:2010-06-22

    Inventor: 王家畴 李昕欣

    Abstract: 本发明涉及一种嵌入式单晶硅腔体的六边形硅膜片压阻式压力传感器及方法。其特征是所述微机械压力传感器由(111)单晶硅片单片单面体硅微机械加工而成,采用单晶硅薄膜作为压力传感器的感压膜片,膜片设计成规则六边形且相邻两边夹角均为120°,压力腔体位于膜片正下方且直接嵌入硅片内部,腔体加工分别采用长条和栅格两种结构方式通过横向刻蚀掏空以及缝合而成。根据膜片区域应力分布,利用压阻的纵向效应和横向效应分别设计两种不同类型的压阻排布方式。采用单一硅片单面的体硅微机械加工技术,实现了该传感器的结构加工,并发明了压阻元件集成的方法,可以制作量程从1kPa-50MPa灵敏度高、量程大、尺寸小等特点的压力传感器,具有广阔的应用前景。

    一种非谐振非接触式的振动能量采集器

    公开(公告)号:CN101814817A

    公开(公告)日:2010-08-25

    申请号:CN201010143838.8

    申请日:2010-04-09

    Inventor: 李昕欣 杨永亮

    Abstract: 本发明涉及一种非谐振非接触式的振动能量采集器,其特征在于所述的能量采集器由感应外界振动的质量块和产生电能的弹簧发电系统组成。质量块感应外界振动,通过质量块与弹簧发电系统之间的排斥力将能量传递给弹簧,驱动弹簧振动,通过电磁效应产生电能。在此能量采集器的工作过程中,弹簧发电系统不需要与外界振动发生谐振,因而可以在低的频率范围内工作,发电功率受外界振动频率影响小;质量块不与弹簧发电系统发生接触,因而器件的可靠性好;采用斥力驱动弹簧,斥力可以很大,因而发电功率大。本发明可以应用于无线传感器,无线通讯等,为无线设备供电,替代原有的电池供电方式,具有广泛的应用前景。

    用于原子力显微镜的二维微动平台和微力学参数测试方法

    公开(公告)号:CN101339816B

    公开(公告)日:2010-07-21

    申请号:CN200810041517.X

    申请日:2008-08-08

    Abstract: 本发明涉及一种用于原子力显微镜的二维微动平台及力学参数的测定方法,其特征在于二维微动平台的中心开孔用于安装PZT扫描管,其中在互相垂直的X和Y位置上分别有两个调节旋钮,两个调节旋钮连接两个驱动杆,两个驱动杆与PZT扫描管连接,所述的二维微动平台固定在底座上。本发明所述的二维微动平台水平方向上的移动范围为3×3平方毫米,PZT扫描管的最大扫描位移为20微米。利用经改进的二维微动平台的AFM显微镜可进行在微结构上固定点的力学参数测试,在微取逐点进行力学-位移功能测试以及微区连续弹性系数的测试,均获得很好的一致性结果。

    一种柔性电容式触觉传感器的制作方法

    公开(公告)号:CN101059380B

    公开(公告)日:2010-05-19

    申请号:CN200710037606.2

    申请日:2007-02-16

    Abstract: 本发明涉及一种柔性电容式触觉传感器的制作方法,其特征在于所述柔性电容式触觉传感器的制作包括PDMS的中间层准备,柔性PI衬底的制备,金属敏感电极及其电连接的图形化,第一高弹性介电层PDMS和第二柔性介电层PI的形成,金属驱动电极及其电连接的图形化,最上层柔性绝缘保护层PI的图形化和柔性电容式触觉传感器的分离。本发明通过工艺的优化整合,实现了有机柔性材料PDMS及PI与传统MEMS工艺之间的兼容性。所制作的电容式触觉传感器结构轻薄,机械强度高,可挠性好,可贴附在任意曲率表面同时感受法向力和切向力的大小,同样适合由众多这种柔性电容式触觉传感器单元组成阵列的制造。

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