学科交叉与协同融合:新工科背景下机械专业学位硕士研究生培养模式探索

在新工科教育背景下,专业学位硕士研究生教育备受关注。文章以莆田学院机械专业学位硕士研究生培养为例,分析了新增硕士学位授予单位机械专业硕士研究生教育存在的问题,并提出改革思路:对接产业重大需求和学科发展趋势,凝练学科发展方向,打造学科特色;依托学科发展方向,面向研究生工程应用能力培养需求,构建交叉融合的课程体系并提出实施的策略;对接行业发展趋势和未来技术需求,搭建支撑研究生培养的教学科研平台;依据机械人才跨领域知识融合特点,构建多元协同育人新体系。实践探索表明,培养学科特色、建立交叉融合的课程体系、校企共建教科研平台、构建多元协同育人新机制等举措,能有效解决新增硕士点的高校机械专业硕士研究生教育存在的问题,并满足新工科背景下社会对机械专业人才培养的需求。这些举措对于高层次工程技术人才的培养具有一定借鉴意义。

适用于共晶焊的肖特基二极管背面金属化工艺优化

[目的]为了降低成本,减少污染,提高工艺效率,对肖特基二极管背面金属化工艺进行研究,探索锡锑合金替代金系合金的最佳不持温镀膜金属化工艺.[方法]通过持温镀膜与不持温镀膜对比实验,分析电子束蒸发镀膜基片温度对阴极金属层间黏附性和导电性,以及薄膜厚度对空洞率的影响,得到适用于批量共晶焊的肖特基二极管背面金属化最优工艺参数.[结果]当基片温度为180℃时,不持温镀膜的剪切力为64.53 N,高于持温镀膜的剪切力;当金属化锡锑合金膜厚为3μm时,共晶焊的空洞率低于5%,符合共晶焊要求;电子束蒸发镀膜背面金属层方块电阻随基片温度升高先减小后增大,温度在180~240℃之间,方块电阻随基片温度的变化不大.[结论]用于共晶焊的肖特基二极管背面金属化的最优工艺为基底温度升到180℃后在自然降温的同时进行多层金属镀膜,锡锑合金镀膜厚度为3μm.

PIN快恢复二极管掺铂工艺改进

研究掺铂工艺对有效控制少数载流子寿命、缩短PIN快恢复二极管反向恢复时间、节约贵金属用量、提升器件综合性能具有重要意义.为了得到最优掺铂工艺,以电子束蒸发镀膜为参考基准,对比以液态铂源旋涂工艺在硅外延片N+面制备不同表面浓度的铂扩散源,研究铂扩散温度T、扩散时间t、表面扩散源浓度对反向恢复时间T_(rr)和正向压降U F的变化,并分析正向压降U F与反向恢复时间T_(rr)的关系.结果表明,以300 r/min速率旋涂氯铂酸异丙醇溶液,能得到表面质量浓度为21.9%的铂扩散源,满足快恢复二极管掺铂工艺要求,相比于蒸发镀膜可节省约70%的铂;以920℃炉温铂扩散60 min,测得二极管的T_(rr)≤50 ns,U_(F)≤1.25 V,获得T_(rr)、U_(F)之间良好的折衷.

石油学院非英语专业学生英语学习积极性减退因素分析

动机因素影响着英语学习者的学习效果。良好的动机激励着学习者的英语学习积极性。国内外对于动机因素影响英语学习者学习效果研究都取得了丰硕的成果,本文选取笔者所在学院非英语专业大一、大二共计308名学生作为研究对象,通过问卷和面对面访谈的方式试图呈现高职院校非英语专业学生英语学习积极性减退的总体状况和分析影响高职非英语专业学生英语学习积极性的因素并试图提出提升学生英语学习积极性的有效办法。

ICP刻蚀技术研究

介绍感应耦合等离子(ICP)的刻蚀原理,研究以SF6为刻蚀气体,不同的电极功率、气体流量、反应室压强、反应室温度、样片开槽宽度等工艺参数对Si和SiO2的刻蚀速率和选择比的影响.实验结果表明,提高RF1功率和SF6流量,可以提高刻蚀速率和选择比,提高RF2功率虽能提高刻蚀速率但降低选择比,反应室压强上升到1.2Pa时,刻蚀速率达最大值,刻蚀温度为零度时,Si的刻蚀速率最大,开槽宽度对刻蚀速率影响不大.

7740玻璃湿法腐蚀凹槽及槽内光刻图形的研究

用玻璃腐蚀工艺制作MEMS器件,腐蚀非常困难.通过对PYREX7740玻璃在Buffer溶液中腐蚀速率的研究发现,PYREX7740玻璃腐蚀1μm的槽需要25min,而作为掩膜的光刻胶在腐蚀液中只能保持10min不浮胶.为此,文中详细介绍了运用一次光刻,多次坚膜,多次腐蚀的工艺,来达到对PYREX7740玻璃进行深腐蚀的方法.实验结果表明,光刻胶厚度、坚膜时间、坚膜次数和坚膜温度都与光刻胶的浮胶有关,最后给出了不同条件下凹槽深度与所需的曝光和显影时间的关系,槽越深需要的曝光和显影时间越长.这对于用PYREX7740玻璃制作MEMS器件具有重要意义.

MEMS接触电容式高温压力传感器的温度效应

介绍了一种基于SOI／硅片键合技术制作的接触电容式高温压力传感器结构，并对传感器的测试装置、测试方法进行详细的介绍后，对传感器进行压力测试和温度特性测试。压力测试结果表明，传感器线性工作区压力为110～280kPa，灵敏度约为0．14pF／kPa；温度特性测试结果表明，传感器具有正温度效应，在30～300％，传感器输出误差约为0．5％。文中还分析了热胀冷缩及介电常数温度系数对传感器温度效应的影响，以及设计了参考电容及运算放大器式传感器测量电路来消除温度效应。

基于F-P腔干涉的膜片式光纤微机电系统压力传感器

基于法布里-帕罗腔的干涉原理,采用微机电系统技术加工制作了一种光纤微机电系统压力传感器.采用浓硼扩散自停止腐蚀和磁控溅射的方法,制备厚度为6μm、机械灵敏度为0.502μm/MPa的传感器敏感膜.基于强度解调技术,利用干涉腔的反射功率与压力的关系对压力进行解调.分析了腔长变化对反射率的影响,确定传感器线性工作点的波长,建立稳定的压力传感测试系统.测试结果表明,该传感器压强最小分辨率为62Pa,灵敏度达到0.51nW/KPa,具有良好的线性度、灵敏度和重复性,适用于人体内压力测量和口腔义齿压力测量.

BP-212正性光刻胶的抗蚀特性研究

BP-212正性光刻胶作为掩膜在BHF腐蚀液中腐蚀十几分钟后,光刻胶被腐蚀液破坏而浮胶。玻璃或热生长的二氧化硅深槽腐蚀时间要求几十分钟,传统解决办法是多次光刻腐蚀。本文研究了光刻胶抗腐蚀特性,得出足够的活化时间、合适的匀胶转速、多次坚膜腐蚀可以延长产生浮胶时间的结论。

高机械灵敏度悬空导电薄膜的制备方法研究

微机电系统中的悬空薄膜的制备技术是微结构制备的关键技术之一.研究了周边固支方形薄膜的机械灵敏度及通过浓硼扩散自停止腐蚀法制备高灵敏度悬空导电薄膜.实验结果表明,当扩散温度为1 175℃,扩散时间为3h,去除硼硅玻璃后四甲基氢氧化铵(TMAH)腐蚀液中腐蚀7.5h,可得到厚度为3μm,边长为5mm,方块电阻为1.12Ω/sq,致密均匀的悬空导电薄膜.给出了详细的制备工艺;针对扩散过程中出现的硼硅玻璃等问题,给出了切实可行的解决办法.

埋氧层对SOI/玻璃键合的影响及其键合工艺的改进

运用阳极键合技术,对绝缘体上硅(SOI)/玻璃进行阳极键合实验,发现当埋氧层厚度超过500nm时,键合很难成功.分析了SOI埋氧层厚度对耗尽层电压降及键合静电力的影响,得出由于埋氧层的分压作用,耗尽层的压降减小,键合静电力减弱,导致键合失败.通过设计高压直流和高压脉冲两种输出方式的电源系统,提高氧负离子的迁移速率从而提高键合速度.从平板式阳极引一根探针电极到SOI器件层表面,使键合电压直接加在耗尽层上,避免埋氧层厚度对键合的影响,提高键合静电力.实验表明,通过改进的键合设备能实现不同氧化层厚度的SOI片与玻璃间的键合,该设备还适用于其他异质材料间的阳极键合.

PYREX7740玻璃湿法刻蚀研究

玻璃腐蚀工艺是MEMS工艺的重要方面。本文对PYREX 7740玻璃湿法刻蚀进行研究,提出了利用铬膜和光刻胶作为掩膜,进行一次光刻、多次坚膜、多次腐蚀的工艺方法。该方法可以使掩膜耐蚀时间达到200多分钟,且能腐蚀出表面平整、线条清晰的十多微米的深槽。实验还得出玻璃的腐蚀速率和温度的关系以及光刻胶的耐蚀时间和温度之间的关系。

基于模型识别技术的高温微型压力传感器

高温压力传感器应用在很多领域,由于高温将使放大电路工作失效,因而采用将放大电路与传感器件分离的设计方案是解决高温测量的方法之一。介绍一种将放大电路与传感器件分离的基于模型识别技术的微型电容式压力传感器。传感器件由MEMS工艺来实现,信号激励与信号处理由计算机来完成。对电路的工作过程进行了计算机仿真和试验,并给出了微型高温压力传感器的MEMS工艺设计流程。

大面积悬空浓硼硅薄膜ICP刻蚀工艺研究

介绍了基于浓硼扩散自停止腐蚀技术的大面积悬空浓硼硅薄膜的制备工艺。研究感应耦合等离子体(ICP)刻蚀的射频功率组合、反应室气压、SF6气体流量对浓硼硅薄膜刻蚀速率的影响。针对ICP刻蚀时抽真空引起的大面积超薄膜的破裂和刻蚀引起的掩模板与薄膜粘连问题,提出用硅片做掩模的解决方案;针对超薄膜的过刻蚀问题,提出分二次刻蚀的方法来控制刻蚀时间、降低刻蚀温度、把握刻蚀终点。实验表明,通过ICP刻蚀,能将自由悬空硅薄膜加工成各种可动敏感的悬臂梁结构。

基于机器视觉的板材表面缺陷检测方法

基于机器视觉技术对板材表面缺陷检测进行研究,设计了在线检测的硬件系统和软件处理流程,介绍了图像预处理、图像分割和目标提取等处理方法并对缺陷图像进行相应处理。利用C#软件对板材缺陷在线检测进行人机交互界面设计和在线调试及在线检测。实验结果表明,本检测方法可行,误检率低,可很好地应用于木材自动化生产过程的在线检测。

碳酸根和碳酸氢根测定方法和自动测定仪

油田水中含有大量的碳酸根和碳酸氢根 ,介绍采用双电极法测定的原理和方法 ,并研制基于该法的自动测定系统。测试系统以单片机为核心进行控制和信号处理 ,放大电路实现高阻抗匹配和信号放大 ,温度补偿电路实现温度的自补偿。系统具有性能可靠、测量速度快、测量范围宽、可长时间连续使用和在线测试的特点。

基于MEMS加速度微传感器制作工艺及测试

介绍了基于MEMS技术的微型加速度传感器的原理、制作工艺、测试电路及测试结果。设计原理是把加速度变化转换为传感器的电容变化,制作上以硅-玻璃键合技术、玻璃和质量块的腐蚀工艺以及等离子刻蚀技术(ICP)为主要的工艺过程。传感器的测试采用方波为激励信号,采用CMOS电路来提高测量电容的灵敏度。结果表明,该传感器性能稳定、线性范围广、灵敏度高。

“三方协同、双院联动”培养工科应用型紧缺人才——以莆田学院为例

文章首先分析了应用型本科院校转型发展亟待解决的问题及建立"三方协同、双院联动"人才培养模式;然后探讨了"三方协同、双院联动"人才培养模式的实践,即三方协同创新办学机制、构建匹配的课程体系、构建"两段式"教学模式、整合校企资源,最后指出了"三方协同、双院联动"人才培养模式的改革成效。

常温低真空键合设备和键合质量的评价

键合工艺是微机电系统的重要工艺,是制作MEMS器件成功的关键.基于硅-硅键合技术,设计了一种能在低洁净、室温、常压环境下使用的低真空键合设备.介绍了基于该键合设备的键合工艺及键合质量的评价办法及标准.使用该设备对不同材质的样品进行键合实验,结果表明,键合出来的样品结合强度高,键合面没有缺陷,表明该设备有一定的实用性.

电容式加速度微传感器

介绍一种新型电容式加速度微传感器的结构和原理,并进行受力分析。利用ANSYS进行有限元分析,得出加速度和电容之间的非线性关系,证明了该传感器在工艺设计上的可行性。设计合适的传感器结构参数和MEMS工艺流程,制作出满足不同测量要求、有较高精度的加速度传感器。