MEMS主要材料:硅是用來制造集成電路的主要原材料。由于在電子工業中已經有許多實用硅制造極小的結構的經驗,硅也是微機電系統非常常用的原材料。硅的物質特性也有一定的優點。單晶體的硅遵守胡克定律,幾乎沒有彈性滯后的現象,因此幾乎不耗能,其運動特性非常可靠。此外硅不易折斷,因此非常可靠,其使用周期可以達到上兆次。一般MEMS微機電系統的生產方式是在基質上堆積物質層,然后使用平板印刷、光刻、和蝕刻的方法來讓它形成各種需要的結構。MEMS傳感器基本構成是什么?甘肅采用MEMS加工的MEMS微納米加工
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?
1、醫療MEMS傳感器應用于無創胎心檢測,檢測胎兒心率是一項技術性很強的工作,由于胎兒心率很快,在每分鐘l20~160次之間,用傳統的聽診器甚至只有放大作用的超聲多普勒儀,用人工計數很難測量準確。具有數字顯示功能的超聲多普勒胎心監護儀,價格昂貴,少數大醫院使用,在中、小型醫院及廣大的農村地區無法普及。此外,超聲振動波作用于胎兒,會對胎兒產生很大的不利作用。盡管檢測劑量很低,也屬于有損探測范疇,不適于經常性、重復性的檢查及家庭使用。而采用PMUT、或者CMUT的超聲技術,可以探測或成像方式來呈現監測對象的準確的測量。 甘肅采用MEMS加工的MEMS微納米加工MEMS常見的產品-陀螺儀傳感器。
基于MEMS技術的SAW器件的工作模式和原理:
聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介,然后通過外加一正電壓產生聲波,并通過襯底進行傳播,然后轉換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導作用的主要是壓電效應,其設計時需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地,無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz 到幾個GHz。圖2 所示為聲表面波傳感器常見的結構,主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等 。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實現頻率的變化。
無線無源聲表面波系統包:發射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發射器和接收器組合成收發器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統及其相互關聯的基礎部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件,該功率可以是收發器輸入的連續波,脈沖或者喝啾 。一般地,聲表面波器件獲得 的功率大小具有一定限制,以降低發射功率,從而得到相同平均功率的喝啾 。根據各向同性的輻射體,接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發射。
高精度姿態/軌道測量新方法并研制了MEMS磁敏感器、MIMU慣性微系統、MEMS太陽敏感器、納\皮型星敏感器等空間微系統,相關成果填補了多項國內空白,已在探月工程、高分專項等國家重大工程以及國內外百余顆型號衛星中得到應用推廣,并實現了出口歐、美、日等國。在我國率先開展了微納航天器的技術創新與工程實踐,將三軸穩定方式用于25kg以下的微小衛星,成功研制并運行了國內納型衛星NS-1衛星,也是當時世界上在軌飛行的“輪控三軸穩定衛星”(2004年)。2015年研制并發射了NS-2(10公斤量級)MEMS技術試驗衛星,成功開展了基于MEMS的空間微型化器組件試驗研究。NS-2衛星的有效載荷包括納型星敏感器、低功耗MEMS太陽敏感器、硅基MEMS陀螺、MEMS石英音叉陀螺、MEMS磁強計、北斗-II/GPS接收機等自主研發的MEMS器件及微系統。同時還成功研制并發射皮型ZJ-1(100克量級)MEMS技術試驗衛星,采用單板集成的綜合電子系統,搭載試驗商用微型CMOS相機,MEMS磁強計、新型商用電子元器件。MEMS制作工藝柔性電子的常用材料是什么?
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?
2、汽車MEMS壓力傳感器主要應用在測量氣囊壓力、燃油壓力、發動機機油壓力、進氣管道壓力及輪胎壓力。這種傳感器用單晶硅作材料,以采用MEMS技術在材料中間制作成力敏膜片,然后在膜片上擴散雜質形成四只應變電阻,再以惠斯頓電橋方式將應變電阻連接成電路,來獲得高靈敏度。車用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動變壓器式、聲表面波式等幾種常見的形式。而MEMS加速度計的原理是基于牛頓的經典力學定律,通常由懸掛系統和檢測質量組成,通過微硅質量塊的偏移實現對加速度的檢測,主要用于汽車安全氣囊系統、防滑系統、汽車導航系統和防盜系統等,除了有電容式、壓阻式以外,MEMS加速度計還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。 以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應用很廣。甘肅采用MEMS加工的MEMS微納米加工
基于MEMS技術的SAW器件是什么?甘肅采用MEMS加工的MEMS微納米加工
MEMS制作工藝-太赫茲傳感器:
太赫茲(THz)波憑借其可以穿透大多數不透光材料的特點,在對材料中隱藏物體和缺陷的無損探測方面具有明顯的優勢。然而,由于受到成像速度和分辨率的束縛,現有的太赫茲探測系統面臨著成像通量和精度的限制。此外,使用大陣列像素計數成像的基于機器視覺的系統由于其數據存儲、傳輸和處理要求而遭遇瓶頸。
這項研究提出了一種衍射傳感器,該傳感器可利用單像素太赫茲探測器快速探測3D樣品中的隱藏物體和缺陷,從而避免了樣品掃描或圖像形成及處理步驟。利用深度學習優化的衍射層,該衍射傳感器可以通過輸出光譜全光探測樣品的3D結構信息,直接指示是否存在隱藏結構或缺陷。研究人員使用單像素太赫茲時域光譜(THz-TDS)裝置和3D打印衍射層,對所提出的架構進行了實驗驗證,并成功探測了硅樣品中的未知隱藏缺陷。該技術在安全篩查、生物醫學傳感和工業質量控制等方面具有重要的應用價值。 甘肅采用MEMS加工的MEMS微納米加工