- 杨娇燕;梁庭;李鑫;李旺旺;林立娜;李奇思;赵丹;雷程;熊继军;
针对绝缘体上硅(SOI)压力传感器平模结构下压敏电阻所在区域应力跨度过大而导致的线性度降低问题,采用了岛膜结构改善敏感膜片表面的应力分布,使压敏电阻能够完全布置在应力集中区,从而提高传感器的灵敏度和线性度。使用有限元分析软件对岛膜结构进行力学性能分析,根据敏感膜片表面应力分布情况确定压敏电阻最优的位置分布,并完成敏感芯片的制备。对完成的敏感芯片进行封装并进行温度-压力的复合测试,测试结果表明在19~200℃、量程2 MPa范围内,该传感器有较高的灵敏度(0.055 mV/kPa)和线性度(0.995)。
2018年09期 v.55;No.496 635-641页 [查看摘要][在线阅读][下载 1107K] [下载次数：636 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：15 ] |[阅读次数：1 ] - 刘国君;何芳;马祥;王记波;李新波;刘建芳;
声表面波(SAW)分选技术因其无接触性、生物相容性好等特点,在生物医学、诊断学等领域有着广阔的应用前景。概述了声表面波分选芯片的基本结构组成、叉指换能器(IDT)的基本结构及工作原理,分析了行波声表面波(TSAW)和驻波声表面波(SSAW)进入流体后产生的复杂的声流效应。根据声表面波分选技术的分选机理不同,将声表面波分选技术分为驻波声表面波分选技术和行波声表面波分选技术。分别讨论了声表面波分选技术的分选原理和研究现状,指出了声表面波分选技术相对于其他分选技术的优势,并综合国内外研究现状分析了研究过程中存在的问题,提出了声表面波分选技术今后的研究方向。
2018年09期 v.55;No.496 642-651页 [查看摘要][在线阅读][下载 2500K] [下载次数：526 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：8 ] |[阅读次数：2 ] - 黄成远;张斌珍;段俊萍;王雄师;徐永庆;
射频微电子机械系统(RF MEMS)开关是射频电子系统中的关键器件,首先简要介绍了RF MEMS开关的结构特点及分类方式,综述了RF MEMS开关的发展现状,列举了国内著名科研机构具有代表性的成果,并对比了其结构特点及性能参数,指出国内RF MEMS开关正向着小体积、宽频化、低驱动电压、高性能指标的方向发展。此外,还阐述了RF MEMS开关在多位移相器、可调滤波器、可重构天线等方面的应用,其在与多器件的集成和联合运用中潜力巨大。最后,分析了现有的RF MEMS开关的发展瓶颈,并展望了其以设计新结构、探寻新材料、探索新工艺、多种驱动方式相结合、多器件相集成为未来发展新方向。研发制作新的RF MEMS开关及其功能系统必将会对射频微波领域造成巨大影响。
2018年09期 v.55;No.496 652-659页 [查看摘要][在线阅读][下载 2166K] [下载次数：1044 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：23 ] |[阅读次数：1 ] - 张洁;胡延东;
主要通过数值模拟对比研究流率比和雷诺数的变化对Circle,Spiral和Tesla三种平面被动式微混合器混合效率的影响。通过混合指数、阻力系数及涡量等分析三种微混合器间的差异,发现Tesla模型的混合效果最好,而同为非对称分离-聚合结构的Circle模型却没有明显的混合优势,通道宽度和通道方向不断变化的Spiral模型在高雷诺数条件下反而取得了很好的混合效果,三种模型的数值模拟结果通过荧光实验得到有效验证。最后结合Spiral与Tesla模型的研究结果,将Tesla模型改为单通道结构并进行数值模拟,发现改进的Tesla模型的混合效果比Tesla模型更好。若在微通道内部能够产生足够强度的扰动,溶液间的扩散对流效应将因此加强,从而有效提高混合效率,研究结果对于微混合器在制药或食品工业等相关领域的实际应用具有一定的指导意义。
2018年09期 v.55;No.496 660-670页 [查看摘要][在线阅读][下载 2445K] [下载次数：234 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ]
- 吴文渊;李以贵;王欢;蔡金东;吕曈;何易德;
为了降低传统采血对人体的疼痛感和损伤,制备了采血微针阵列结构。该微针阵列结构是采用日本立命馆大学的同步辐射光源AURORA进行两次移动X射线光刻,在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光刻胶上得到与光刻、电铸和注塑(LIGA)掩膜版图形相似的曝光能量分布图,再利用显影技术获得了断面形状与LIGA掩膜版图形相似的PMMA微针阵列结构,密度为1 024针/cm2,微针尖端直径达到300 nm。通过采用不同的掩膜版图形,获得了形状各异的微针阵列结构。并且进行了采血实验,通过毛细效应,测试液在流入沟槽后被提取并保持,拔出的微针且不受损伤,1 cm2微针阵列可以提取0.5μL测试液。最后,针对光刻过程中微针阵列结构的侧面形状发生畸变的情况,对移动X射线光刻建立了仿真预测,并且对LIGA掩膜版进行补偿,增强了采血微针阵列强度。
2018年09期 v.55;No.496 671-676+682页 [查看摘要][在线阅读][下载 3485K] [下载次数：285 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 周丽;钟青;李劲劲;邢海斌;王雪深;周哲海;王晓玲;
基于理论设计了一种面内旋转对称的新型5×5分束达曼光栅,研究并优化了光栅制作中曝光、显影及深刻蚀等关键工艺参数。采用接触式曝光和感应耦合等离子体(ICP)刻蚀技术,在石英基底上制作出达曼光栅结构。实验中通过优化石英基底上接触式曝光时间和显影时间,较好控制了曝光图形失真;进一步通过控制ICP刻蚀工艺参数,获得了刻蚀深度为(750±10)nm的石英衬底,实现了达曼光栅器件的制备。通过衍射光学特性评测得到了理论设计的零级衍射场均匀分布的5×5点阵,总的衍射效率达到53%,不均匀性仅为0.19%。实验证明了理论设计与工艺技术的可靠性,为达曼光栅器件的集成光学系统应用奠定基础。
2018年09期 v.55;No.496 677-682页 [查看摘要][在线阅读][下载 1938K] [下载次数：758 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：5 ] |[阅读次数：1 ] - 赵锐;赵彬彬;王磊;郭浩;唐军;刘俊;
光探测磁共振(ODMR)信号作为氮空位(NV)色心磁力计进行磁检测的主要手段,其主要受到微波功率强度和激光功率强度的影响。对金刚石NV色心磁力计展开研究,根据其检测原理,探究其极限灵敏度优化方法。搭建了ODMR信号的检测系统,对ODMR信号的激发功率进行了探究。实验结果表明在该实验系统下,微波功率约为60 mW、激光功率约为10 mW是最优的ODMR信号激发功率,可以使磁力计灵敏度达到最优,得到其理论值为17.80 nT/Hz1/2。为金刚石NV色心磁力计灵敏度的进一步提高提供了改进方法。
2018年09期 v.55;No.496 683-687+699页 [查看摘要][在线阅读][下载 1494K] [下载次数：425 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：11 ] |[阅读次数：2 ] - 张鑫明;郭拉凤;张远明;赵熹;朱雪岩;吕东喜;
以商业纳米银颗粒墨水为打印材料,以钠钙玻璃为衬底材料,采用气溶胶喷墨打印工艺在衬底上打印形成银线。在搭建的气溶胶喷墨打印平台上,通过改变工艺参数探究不同工艺参数对银线线宽的影响规律。通过激光共聚焦显微镜对打印图案进行测量与观察发现:增大环绕气体流量、减小输送气体流量可以降低银线线宽;增大气体流量比可以在减小打印线宽的同时减小铺展现象,但会出现卫星液滴问题与沉积空洞现象;提高打印速度也可以有效抑制铺展现象;最后在钙钠玻璃衬底形成了平均电阻率为24.93μΩ·cm的导电金属电极图案。
2018年09期 v.55;No.496 688-693页 [查看摘要][在线阅读][下载 2746K] [下载次数：510 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：25 ] |[阅读次数：1 ] - 杨静;韩焕鹏;杨洪星;王雄龙;张伟才;
对圆片级封装用玻璃通孔(TGV)晶片的减薄加工工艺进行了研究并最终确定出工艺路线。该减薄加工工艺主要包括机械研磨及化学机械抛光(CMP)过程。通过机械研磨,玻璃通孔晶片的残余玻璃层及硅层得到有效去除,整个晶片的平整度显著提高,用平面度测量仪测试该晶片研磨后的翘曲度与总厚度变化(TTV)值分别为7.149μm与3.706μm。CMP过程使得TGV晶片的表面粗糙度大幅度降低,经白光干涉仪测试抛光后TGV晶片的表面粗糙度为4.275 nm。通过该减薄工艺加工的TGV晶片能够较好满足圆片级封装时的气密性要求。
2018年09期 v.55;No.496 694-699页 [查看摘要][在线阅读][下载 1728K] [下载次数：474 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：3 ]