硅微传感器中微弱信号的相关检测

主要论述全光纤硅谐振微传感器中微弱信号的相关检测技术．研究表明：对于高阻抗信号源，有效信号电流仅为纳安级、信噪比很低、谐振频率高达２００ｋＨｚ的微弱信号，可通过选用低漂移、高输入阻抗和宽频带的运放作为前置放大器，并进一步应用相关检测原理，设计出相应的电路，就能极大地提高信噪比，检测出有效信号，实现硅微传感器微弱信号的检测．

用<111>硅的自停止腐蚀方法制作硅膜

利用各向异性腐蚀和键合工艺,提出了一种新的自停止腐蚀方法,该方法可以得到大于1μm厚的均匀硅膜,可用于微传感器研制。

硅谐振微传感器中微弱信号频率的外差式随机共振检测

硅谐振微传感器输出信号的信噪比很低,频率信号往往淹没在噪声之中.论文分析了随机共振系统的功率谱放大率和信噪比特性,提出了外差式随机共振频率检测方法,并将该方法应用于硅谐振微传感器输出信号的频率检测.理论分析和数值仿真结果表明,外差式随机共振能将更多的噪声能量转变为频率信号的能量,通过调节载波信号频率可从共振谱峰的变化中准确测定谐振频率.该方法是可行、有效的.

硅谐振压力微传感器开环自动测试技术

鉴于微传感器敏感元件的尺寸已经是“微米”级，并且所要处理的信号最大仅为微伏量级，信噪比极低，因此在微传感器的开环测试中需要采取新的技术和测试方法。本文主要讨论了硅谐振压力微传感器开环测试中的自动测试以及同频干扰问题。

SOI微型电场传感器的设计与测试

该文研制了一种新型的基于SOI(Silicon-On-Insulator)微机械加工技术的高性能电场传感器敏感结构。为提高传感器的灵敏度和信噪比,该器件采用侧面屏蔽感应电极的独特设计方案,降低了传感器屏蔽电极的边缘效应;并基于有限元仿真,进一步优化了传感器敏感结构参数。在室温和室内大气压条件下,测试表明,测试量程0～50kV/m,传感器总不确定度优于2%,分辨率为50 V/m。

铜离子选择电流型薄膜传感器

以铜离子选择电极为靶材,采用脉冲激光沉积技术在p型单晶硅基底上制备了一种铜离子选择电流型薄膜传感器。该传感器的线性区间为10^-4~10^-6mol/L,标准曲线的斜率为71nA/decade,检出限为3.0×10^-7mol/L,适宜pH范围4~6,响应时间不超过2min,在12周内该薄膜传感器显示了良好的稳定性和重复性。该薄膜传感器采用交流红外调制光源激发,以外电路中电流幅值变化量为铜离子浓度测量依据,基于电流量来表征薄膜传感器线性区斜率,该薄膜传感器的检出限比对应的铜离子选择电压型电极低,灵敏度提高了2.45倍。

微型传感器中氮化硅薄膜的微加工技术

简要介绍了基于磁控射频溅射技术的Si3 N4 薄膜沉积技术及Si3 N4 薄膜基于剥离 (lift-off)技术的微加工技术。

硅一体化薄膜微电极电化学传感器件的稳定性研究

研究讨论了硅一体化微机械结构型薄膜微电极电化学传感器件的稳定性及其相关的电化学问题．以电流型ＣＯ２薄膜微电极传感器件为例，通过改进器件构型设计，发展稳定的Ａｇ＋／Ａｇ参比电极取代常规的Ａｇ／ＡｇＣｌ电极，及在硅微机械加工工艺上作相应的变动，使器件中的电化学串音减至最小并得到有效的控制。

双槽电化学腐蚀法制备介孔硅的热导率

提出了一个基于有效介质理论分析介孔硅层传热机理的理论模型,对影响介孔硅有效热导率的因素包括孔隙率、硅的恒容热容和硅的声子平均自由程进行了理论分析,得出用于计算介孔硅有效热导率的计算公式.采用双槽电化学腐蚀法制备孔隙率分别为62%和79%的介孔硅,微喇曼光谱技术测量所制备的介孔硅的热导率为8.315和0.949W/(m·K).SEM分析表明,孔隙率为62%和79%的介孔硅的平均特征尺寸分别为10nm和5nm.应用计算介孔硅有效热导率的公式,得到孔隙率为62%,平均特征尺寸为10nm和孔隙率为79%,平均特征尺寸为5nm的介孔硅层的有效热导率理论值为10.753和1.035W/(m·K).研究分析表明,理论计算与所获得的实验数据一致.介孔硅极低的热导率使其作为一种良好的热绝缘材料有望广泛应用于微传感器和微电子机械系统中.