一、传感器的微机械加工中各向异性腐蚀过程的计算机模拟（论文文献综述）
孙扬[1]（2020）在《原位MEMS液体和电学TEM芯片的研制与应用》文中指出透射电子显微镜利用高能电子束与样品的相互作用成像,提供了原子分辨率的结构和成分信息,是表征材料微观结构和性能最重要的工具之一,在科学研究的诸多领域都有广泛应用。但是,传统的电子显微镜要求高真空的工作环境,难以在材料服役环境和条件下工作,如液体、气体、力学加载、电输运等,因此很难将电镜表征结果与材料的服役表现直接联系起来,需发展一些新型的技术和方法。利用特殊功能的样品杆在电子显微镜内引入外场作用（光、电、热、气氛等条件）,模拟试样的真实工作环境,实时观测外场作用下样品微观结构的动态变化过程是一种重要的原位电镜技术,对于研究材料的微观结构、揭示相应的物理机制、提高材料的性能等具有重要意义。本文基于微电子机械技术提出一套原位电镜芯片的制备工艺流程,设计并制备了两款不同功能的微芯片。其中一种是液体芯片,由间隔片和空白片两部分组成,芯片的衬底材料是硅,并沉积有氮化硅薄膜,不仅作为成像窗口,还可以实现液体样品的封装,以金为原材料制备间隔层。为了测试芯片的可靠性和适用性,选取银纳米晶作为研究体系,研究了电子束诱导下的原位生长行为。另一种是四电极原位电学芯片,芯片同样以氮化硅作为窗口材料,金作为电极材料,为进一步提高成像分辨率,采用双聚焦离子束微纳加工仪在芯片的窗口区域进行了开孔操作,然后以二硫化钼材料为试样,进一步测试了该芯片在不同退火条件下测量电流电压特性的能力。
付晓瑞[2]（2020）在《微型谐振传感器非线性动力学特性研究》文中研究说明作为微机电系统的重要组成部分,微谐振传感器具有体积小、精度高、与测试电路易集成、响应迅速以及频率信号不易失真等优点,具有广阔的市场前景。本文对微型谐振传感器进行了非线性振动和混沌振动特性研究,设计并研制出低、中、高频检测电路,完成了传感器制作以及相关测试实验。根据薄膜大挠度理论和连续系统振动理论建立了薄膜式压力传感器谐振子多场耦合非线性动力学方程。得到了系统非线性固有频率、接近共振以及远离共振时域动态响应方程。揭示了系统参数对非线性固有频率、接近共振时幅频特性以及远离共振时域动态响应的影响规律。结果表明:当初始间隙低于400nm时,微谐振压力传感器系统应考虑分子力。多场耦合非线性可使传感器固有频率及动态响应发生变化。建立了微谐振气体传感器悬臂梁谐振子多场耦合非线性动力学模型,得到了系统非线性固有频率、幅频特性曲线以及远离共振时域动态响应方程。分析了系统参数对系统固有频率、接近共振时幅频特性以及远离共振时域动态响应的影响规律。结果表明:多场耦合非线性使得系统固有频率和振动响应均发生变化;谐振子间隙小于500nm,长度大于1mm时,分子力对传感器固有频率及动态响应影响变为显着。分析了薄膜式微谐振压力传感器多场耦合混沌振动特性,得到了系统对各影响因素的分叉图及最大Lyapunov指数图。利用时域图、相图、庞加莱截面图和频率谱图揭示了谐振系统由周期振动走向混沌振动的方式为倍周期分叉方式。利用比例微分控制方法对传感器各影响因素引起的混沌振动进行了控制与分析。研究发现:当参数选择不合适时会引起传感器混沌振动;通过比例微分控制方法可以对传感器混沌振动状态进行有效的控制。研究了悬臂梁式微谐振气体传感器多场耦合混沌振动特性,分析了系统影响因素对传感器混沌振动的影响。揭示了传感器在气体检测过程中相关参数对混沌振动的影响规律。利用比例微分控制方法对传感器混沌振动进行了控制分析。研究发现:传感器初始阶段为稳定周期振动时,谐振子在测试过程中也可能转变为混沌振动。利用微机械加工工艺设计研制出薄膜式微谐振压力传感器、悬臂梁式微谐振气体传感器和微谐振生物传感器。利用减少传感器谐振子等效质量以提高传感器频率的闭环反馈方法,设计了基于锁相环的低频检测系统、中频检测系统和高频反馈检测系统,完成了传感器固有频率开环、闭环检测实验,压力传感器通压实验,气体传感器中低频气敏实验以及生物传感器吸氧/脱氧高频检测实验,测得单个氧气分子质量。结果发现:当添加180°反馈时,谐振传感器的灵敏度得到大大提高,验证了设计的高频检测电路在生物传感器领域应用的可行性。
吴宗泽[3]（2019）在《MEMS工艺流程的三维物理仿真研究》文中认为MEMS传感器结构的工艺加工制造需要复杂的工艺流程。如果仅通过实验加工与测试来完成传感器的功能验证以及器件结构的优化,会耗费大量的时间和成本。通过使用MEMS计算机辅助设计技术,可以在工艺加工、器件优化和系统测试等多个环节上缩短研发时间和器件生产周期。在传感器制造加工过程中,通过刻蚀和淀积工艺技术的组合可以在硅衬底上加工出复杂的三维传感器结构。常用的加工工艺有:反应离子刻蚀、“Bosch”工艺以及低压化学气相沉积工艺。本文主要研究工艺级的仿真模型,通过工艺仿真,实现对传感器结构加工形貌的预测。对于等离子体刻蚀工艺仿真,本文通过研究等离子体的基本特性以及等离子体鞘层的形成机制,基于质点网格（PIC）算法建立了二维等离子体仿真模型,通过蒙特卡洛碰撞算法对等离子体内部粒子的各种碰撞类型进行了模拟。一方面,通过等离子体仿真模型,得到了更符合物理实际的粒子分布,提高了工艺仿真模型的可靠性和精度。另一方面,对等离子体的研究与仿真既能够了解等离子体工艺的底层物理机制,也能够帮助优化等离子体工艺腔室的结构设计。与其他工艺仿真模型相比,本文模拟了粒子在实际加工过程中的输运过程。在三维工艺仿真模型中,使用射线追踪算法模拟粒子的输运过程,通过窄带水平集算法实现了工艺加工表面的更新和演化。最后将深孔刻蚀以及薄膜淀积刻蚀实验与工艺仿真结果对比,验证了工艺仿真模型的可靠性。
严一峰[4]（2018）在《基于连续CA方法的硅各向异性腐蚀仿真》文中指出随着新技术的发展,对于微传感器,微执行器和微系统新的器件结构和新的应用,也被称微机电系统（MEMS）,出现了对于计算机辅助工程与设计系统不断增长的需求。刻蚀工艺仿真作为MEMS CAD重要的组成部分被广泛研究,国内外学者针对单晶硅各向异性腐蚀的过程提出了多种仿真模型,总体可以概括为几何模型和原子模型,以这些模型为基础开发了众多工艺仿真的软件,一些已经被集成进MEMS CAD。以不同模型为基础的刻蚀工艺仿真,核心的差异在与模拟精度和模拟效率的不同,权衡两者即可为特定的模拟场景选用合适的模型,实现了降低一个器件从概念转化为商业产品所需要的成本并提高了工艺水平。本文重点研究了连续CA模型,在连续CA模型的基础了建立了单晶硅的二维和三维各向异性腐蚀算法。在单晶硅的二维各向异性腐蚀模拟中,使用C语言进行算法的编程并通过Matlab实现模拟结果的输出。在单晶硅的三维各向异性腐蚀模拟中,本文所抽象的三维各向异性腐蚀算法中单晶硅表面为（100）晶面,边缘沿<110>取向,使用Java语言对腐蚀算法进行了计算机编程,并通过PhotoShop根据控制台上元胞阵列的高度值输出三维的腐蚀结果图,腐蚀算法根据单晶硅的结构使用动静态结合的方式存储硅衬底,在动态CA方法的基础上进一步提高了模拟效率,根据输入的掩膜图形以及腐蚀速率计算不同类型原子的生命值,当生命值小于0时,该原子被移除,其相邻原子未在腐蚀面的被加入至腐蚀前端面。二维各向异性腐蚀模拟中,根据连续CA模型中模拟精度和模拟效率的影响要素对腐蚀算法进行分析和改进,包括参数D的确定,元胞阵列的密度,动态算法与静态CA算法的比较以及时间补偿的引入。结果表明,模拟结果和实验结果以及理论分析一致,通过时间补偿改进的算法,使得模拟精度得到了本质提升,经硅二维各向同性的横向腐蚀模拟验证,圆形单开口的模拟结果在使用原模型时模拟结果为八变形,经过补偿后,模拟结果为预期的圆形。三维各向异性腐蚀模拟中,使用了几种常用掩膜对单晶硅三维腐蚀进行了凹面模拟和凸面模拟,模拟结果和实验结果吻合较好,凸面模拟中,考虑了快腐蚀晶面上的原子类型,对台面直角结构的切削问题进行了深入研究,非台面直角结构的切削中,选用圆形掩膜进行了模拟,简单分析了其切削的规律,为复杂图形的补偿设计奠定了良好的基础。
陈东[5]（2018）在《光寻址电位传感器关键技术研究》文中研究指明光寻址电位传感器（Light Addressable Potentiometric Sensor,LAPS）是一种基于半导体场效应原理的电位型电化学传感器,具有检测灵敏度高、电位稳定性好、响应速度快、与集成电路制造工艺兼容等优点,特别是它的“光可寻址阵列”特点使其在局部信号的测量中具有很大的优势和灵活性,可用于生物医学、环境监测、工农业生产、科学研究等多个领域,是半导体电化学传感器领域的研究热点之一。LAPS的关键技术指标包括空间分辨力、检测速度和检测精度等,本论文主要研究其中的检测精度问题。目前,由于LAPS受光面对入射光有较强的反射作用,使其光电转换效率较低;此外传感器和检测电路中存在的随机噪声,以及偏置电压和光照强度的波动,使LAPS输出信号的噪声较大;又由于衬底中光生载流子的侧向扩散使LAPS中存在信号串扰,这些都是影响LAPS检测性能的主要因素。论文瞄准提高检测精度这一关键技术问题,通过设计陷光结构衬底提高LAPS的光电转换效率,通过光源系统优化和噪声抑制算法提高LAPS的信噪比,采用网状工作电极结构减少信号串扰稳定输出信号,有效提高了LAPS的检测精度,改善了检测性能。本论文的主要创新性研究成果如下:（1）提出了LAPS的动态电路模型。LAPS的输出信号很微弱,存在信号漂移且夹杂有大量的随机噪声,严重影响到检测结果的可靠性,因此需要研究能够抑制信号漂移和随机噪声的信号处理算法。基于LAPS的等效电路模型,本文提出LAPS的动态电路模型,建立微分方程,求解得到LAPS输出信号的表达式。通过对表达式的分析,提出用于抑制LAPS噪声干扰的信号处理算法。处理算法包括频域分量均方根计算和卡尔曼滤波处理两部分,首先对输出信号在频域中的基波分量、二次谐波分量和三次谐波分量的均方根值进行计算,能够较好地解决LAPS信号的漂移问题;然后采用卡尔曼滤波的方法对归一化I-V特性曲线进行滤波处理,以消除混杂在输出信号中的随机噪声。研究表明,同传统的单纯抽取频域中基波分量的方法相比,采用新的信号处理算法后,信号漂移和随机噪声都得到了明显的抑制。（2）提出了一种新型的微盲孔阵列陷光结构衬底。研究表明减少衬底厚度能够有效增强LAPS输出信号,提高输出信号信噪比（Signal to Noise Ratio,SNR）,提高检测灵敏度,然而衬底的大面积减薄会带来衬底机械强度的显着降低,使器件变得容易破碎。本文根据陷光结构减少入射光能量损失的原理,提出一种具有陷光结构的新型衬底结构,通过增强衬底对入射光的吸收来提高LAPS的检测性能。陷光结构由LAPS衬底受光照区域构建的微米级盲孔阵列构成。当入射光照射到衬底时,在微盲孔阵列表面发生多重反射,增加了衬底对入射光的吸收,增强了光电转换效率,减少了由于入射光的直接反射而造成的能量损失。研究结果显示,在衬受光照面构建微盲孔阵列形态的陷光结构能够增强LAPS输出信号的幅值,对检测灵敏度、线性度、信噪比都有改善作用,同时使器件在封装和测量过程中仍然保持良好的机械强度。（3）提出了一种新型网格状工作电极结构。LAPS阵列检测传感器各检测点之间存在比较严重的信号串扰（Cross talk）问题,它影响到检测信号的稳定性、可靠性、以及化学成像的空间分辨力。研究表明光生载流子在衬底中的侧向扩散是串扰产生的最主要原因,因而需要寻找能够抑制光生载流子侧向扩散的有效方法。针对这个问题,本文设计了一种环绕各检测点的网格状结构的工作电极。通过积累在金属薄膜工作电极和硅衬底界面区域的大量多数载流子抑制光生载流子在衬底中的侧向扩散,使光生载流子的扩散更加集中于垂直方向,从而能够减少检测点间信号的相互串扰。研究结果表明,网状工作电极结构能够有效抑制信号串扰,稳定输出信号。（4）提出了一种基于面积计算的LAPS信号测量方法。LAPS的传统测量方法受噪声影响寻找工作点位置困难,致使检测性能不够稳定。针对这个问题,本文提出了基于面积计算的测量方法。该方法是对归一化I-V特性曲线与水平坐标轴之间所夹区域的面积进行计算,通过被测物质的化学量与所夹面积的关系,来确定当前的检测结果。实验中采用这种测量方法对电解溶液的pH值进行了检测,结果表明检测灵敏度和线性度均较高,而且不随偏置电压步进值长度的变化而变化。由于该方法不需要对工作点进行定位,且对偏置电压步进值长度不敏感,因而能够加快检测进度,是一种运算简便、检测性能稳定的LAPS测量方法。通过上述研究解决了LAPS的光电转换效率低、噪声干扰大和信号串扰的问题,研制了基于高精度数据采集卡的LAPS传感系统样机,检测结果显示LAPS的光电转换效率和信噪比明显提高,信号串扰得到有效抑制。本文的研究对提高LAPS检测精度、增强检测性能、拓展其应用范围具有重要意义。
占瞻[6]（2017）在《基于正交双环结构的强并联共耦微机械陀螺仪研究》文中指出现有发展和研究的微机械陀螺仪可分为线振动和环振动两类,前者具有大哥氏敏感质量占比、驱/检模态运动易解耦的高灵敏特点,而后者对加速度/振动、温度等外界环境干扰具有固有免疫特性。对此,本文提出了一种利用并联双环结构将四个正交布置的线振动陀螺模态进行强关联的共耦微机械陀螺仪,以期构建出一类线振动模态和环振动模态共存的全新耦合形式,从而使陀螺仪达到同时兼备高精度与强环境鲁棒性的高性能特征。因而,本文针对该类多质耦合陀螺仪结构的设计理论及优化准则、结构方案与参数设计、敏感芯片制备、真空封装及芯片性能分析等一系列关键问题开展了研究,主要工作内容如下:1)根据经典微机械陀螺仪敏感理论,利用结构简化模型分析了耦合陀螺仪的机械灵敏度及其特点。基于热弹性力学和振动学相关理论,对耦合陀螺仪品质因数进行研究,确定了低热弹性阻尼和低寄生模态能量泄漏的结构优化准则。利用噪声溯源的分析思想,探究了耦合机构引入对陀螺仪噪声响应行为的影响规律,明确了耦合陀螺仪关键结构参数与角速度随机游走间的理论关系。分析了陀螺仪对于加速度/振动干扰的响应行为,分别从寄/主模态刚度差异和多质空间布置形式入手,提出了耦合陀螺仪抗加速度/振动性能的强化设计准则。2)基于力学与振动学相关理论,揭示了本文提出的该类环形并联共耦形式陀螺结构具有“共模振动硬化、差模振动柔化”的刚度特征,并还对工艺误差导致耦合多质模态振幅不对称的现象具有极佳的调节能力。根据所提出的低热弹阻尼结构优化准则,综合刚度、工艺容忍度等多维指标,确定了最佳优化尺寸。利用有限元仿真以及数值分析,分别就耦合陀螺仪的谐振频率/振型、哥氏敏感性能和角速度随机游走等主要性能进行了计算,并从差分免疫效果、共模响应位移、恒载频率漂移特性等方面,验证了耦合陀螺仪的抗加速度/振动性能。利用热力学相关理论,结合有限元仿真分析,确定了耦合陀螺仪频率、品质因数的温度漂移特性。3)制备了基于SOG（Silicon-on-Glass）形式的陀螺仪敏感芯片。针对敏感芯片结构上硅/玻璃错层且电极外置的特点,制定了基于SOG盖帽的真空封装方案。重点就多层阳极键合、深槽玻璃腐蚀、通孔互联制备三项真空封装关键工艺进行研究,获取了工艺的最优参数范围。4)搭建了具有真空腔室以及差分输入/输出的振动特性测试系统,采用扫频法表征了敏感芯片的驱/检模态频率/振型、品质因数、振幅非线性以及幅/相频对称度等陀螺结构振动特性参数,并分析了测试数据与理论设计间的偏差原因。设计并搭建了基于数字锁相放大器的哥氏效应敏感系统,对敏感芯片灵敏度、零位偏置、抗加速度/振动以及温度漂移等性能进行初步测试,为正交双环耦合陀螺仪进一步优化设计提供了数据基础。
蒋恒[7]（2015）在《三明治结构微机械压阻式加速度传感器研究》文中指出微机械压阻式加速度传感器应用广泛,从便携式电子消费产品到航空航天领域都能见到它的身影,它具有体积小、成本低、精度高、可靠性好和批量制造等优点,因此,对其进行研究具有重要的理论意义及应用价值。本文提出了一种三明治结构微机械压阻式加速度传感器,传感器整体采用基于阳极键合的圆片级封装技术制造而成。传感器结构为玻璃-硅-玻璃三明治结构,硅芯片的下表面为硅与玻璃阳极键合,上表面采用硅-非晶硅-玻璃的阳极键合,非晶硅层将键合电流导通至分片槽区域,保护了键合过程中器件的电学性能。传感器硅芯片采用体微加工工艺制造,加速度质量块结构的腐蚀充分利用了KOH凸角补偿腐蚀过程中凸角的过切,制造出一个类似锥台形的质量块结构,这种设计虽然损失了部分传感器灵敏度,但大大减小了器件的尺寸。首先,本文介绍了几种常见的微机械压阻式加速度传感器,对微机械压阻式加速度传感器的工作原理进行了深入分析,在此基础上设计了满足设计指标的微机械压阻式传感器的结构,并利用IntelliSuite软件对传感器结构进行了仿真分析。其次,通过质量块湿法腐蚀仿真与实验对腐蚀掩膜版图进行了优化,设计出了传感器质量块腐蚀版图,得到的质量块形状为类似锥台的结构。然后,设计了三明治结构微机械压阻式加速度传感器的工艺流程和工艺版图,确定了关键工艺的工艺参数,并对工艺过程中遇到的问题进行分析解决。最后,对三明治结构微机械压阻式硅微加速度传感器进行了一系列测试,包括应力测试、压阻测试、线性度灵敏度测试和稳定性测试。最终制作的传感器芯片尺寸为2500μm×1450μm×1380μm,灵敏度11.2μV/V?g,非线性为1.28%?FS,测试结果表明传感器性能优良,且传感器的设计和制作工艺流程是正确可行的。
闫丽[8]（2012）在《基于元胞自动机模型的硅各向异性腐蚀模拟》文中提出在MEMS （Micro-Electro-Mechanical Systems）工艺中,硅各向异性腐蚀技术是其中的一项核心工艺。随着MEMS CAD技术的广泛发展,如何利用计算机模拟硅的各向异性腐蚀过程已经引起专业人士的广泛关注。计算机模拟硅的各向异性腐蚀技术经常采用的两种模型为几何模型和元胞自动机模型。基于几何模型的硅各向异性腐蚀的计算机模拟虽然具有算法简单、比较直观的特点,但是其三维处理能力不强并且腐蚀结果不够精确。因此,本论文中采用元胞自动机模型实现了对硅各向异性腐蚀过程的计算机模拟,并结合OpenGL （Open Graphics Library）技术对腐蚀结果进行绘制。本论文的主要工作包括以下几方面：（1）系统的研究分析了元胞自动机模型在硅各向异性腐蚀模拟中的应用,提出了一种基于元胞自动机模型的硅各向异性腐蚀模拟的建模方法；（2）针对已经实现的计算机模拟所存在的内存受限的问题,提出了面向内存受限的硅各向异性腐蚀模拟的解决方法,通过实现内存空间的动态分配与释放解决了内存不足以及内存浪费严重的问题。（3）提出了将基于GPU （Graphic Processing Unit）的通用计算与基于元胞自动机模型的硅各向异性腐蚀模拟相结合的实现方法,通过将硅各向异性腐蚀模拟在GPU端实现,达到了缩短计算机模拟时间的目的。基于元胞自动机模型下的硅各向异性腐蚀的计算机模拟,具有三维处理能力强和腐蚀结果精确的优点,而通过对其进行优化改进,使得硅各向异性腐蚀过程的计算机模拟通用行更强,限制性更低。
周敬然[9]（2008）在《加速度传感器ICP关键制作工艺及检测电路的研究》文中研究表明随着微机械工业的越来越成熟,继压力传感器后,MEMS加速度传感器也成为了成功的商业化器件。本文对微机械加速度传感器进行了设计分析,并深入研究了器件的制作工艺尤其是ICP刻蚀工艺,并制作了检测电路。首先,通过材料力学的相关知识对加速度敏感部分进行了初步分析,提出了理论上的优化方案;利用有限元分析软件ANSYS对所设计图形进行了应力和模态分析,初步确定了传感器器件的形状和尺寸。其次,通过对ICP刻蚀技术的深入研究,得出了刻蚀高深宽比结构所需的最佳工艺条件,确定了制作微加速度传感器的关键部分——折叠弹簧梁结构所需要的工艺参数。对加速度传感器的制作工艺流程进行了设计和研究,解决了制作过程中遇到的一些问题。最后,针对所设计的加速度传感器器件的输出特点设计了检测电路。通过测试,我们可以认为该检测电路基本能够实现对器件输出的测量。
王育才[10]（2007）在《“8悬臂梁—质量块”结构的新型微加速度计研究》文中研究指明微机械加速度传感器是一种重要的惯性器件，在航空航天、汽车工业、石油探测和地震预报等领域中有着广泛的应用。电容式加速度传感器由于具有测量精度高、噪声特性好、漂移低、温度敏感性小和功耗低等优点，受到了广泛关注，是当前微硅加速度传感器的发展主流。本文提出了一种具有“8悬臂梁-质量块”结构的新型三明治式硅微机械电容式加速度计，用微机械加工工艺在（111）硅片上制作出了具有信号输出的器件并完成了初步测试。该加速度计的惯性质量块由在同一（111）硅片上下表面对称分布的8根悬臂梁支撑，这些悬臂梁是利用（111）硅在KOH溶液中的各向异性腐蚀结合深反应离子刻蚀（DRIE）实现的，其尺度精确可控，保证了结构的对称性。具体内容包括：论文的第一章对微机械系统及主要的加工技术，各种MEMS器件及其应用，特别是微机械加速度传感器的研究进行了综述。总结了MEMS技术的应用前景及微机械电容式加速度传感器的研究进展。第二章详细论述了电容式加速度计的数学模型及工作原理，在此基础上提出了新型“8悬臂梁-质量块”结构的电容式加速度计。分析优化了器件的结构参数并进行有限元模拟，通过与传统结构的比较，验证了新结构在模态特性和横向灵敏度方面的优越性。第三章详细阐述了KOH各向异性腐蚀和静电键合等几个关键的加工工艺，设计了器件制作的完整工艺流程，在（111）硅片上制作出了器件样品，并对器件性能进行了初步测试。该加速度计的典型谐振频率为2.08 kHz，品质因子Q为21.4，灵敏度为93.7mV／g，非线性度为3.1％。这一测试结果与设计值比较一致，表明器件的设计正确，工艺流程可行。
二、传感器的微机械加工中各向异性腐蚀过程的计算机模拟（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、传感器的微机械加工中各向异性腐蚀过程的计算机模拟（论文提纲范文）
（1）原位MEMS液体和电学TEM芯片的研制与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 透射电子显微镜简介 |
| 1.2 原位电子显微学 |
| 1.3 原位电镜技术发展现状 |
| 1.3.1 原位透射电镜样品杆 |
| 1.3.2 原位透射电镜芯片技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 微电子机械系统(MEMS)概论 |
| 2.1 MEMS简介 |
| 2.2 MEMS的发展现状 |
| 2.3 MEMS材料 |
| 2.3.1 硅材料及应用 |
| 2.3.2 陶瓷材料及应用 |
| 2.3.3 金属材料及应用 |
| 2.4 MEMS制备工艺 |
| 2.4.1 体微加工工艺(Bulk Micromachining) |
| 2.4.2 表面微加工工艺(Surface Micromachining) |
| 2.4.3 特殊微加工工艺 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 原位液体TEM芯片的研制与应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 衬底材料的选择 |
| 3.2.2 薄膜材料的选择与制备 |
| 3.2.3 光刻掩膜版的设计与制备 |
| 3.2.4 原位液体芯片的制备流程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 液体芯片的光镜表征 |
| 3.3.2 液体芯片的组装 |
| 3.3.3 液体芯片的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 原位电学TEM芯片的研制与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 衬底材料的选择 |
| 4.2.2 薄膜材料的选择与制备 |
| 4.2.3 光刻掩膜版的设计与制备 |
| 4.2.4 原位电学芯片的制备流程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电学芯片的光镜表征 |
| 4.3.2 二硫化钼样品的转移 |
| 4.3.3 电学芯片的应用测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（2）微型谐振传感器非线性动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微谐振传感器 |
| 1.2.1 薄膜式微谐振压力传感器 |
| 1.2.2 悬臂梁式微谐振气体传感器 |
| 1.2.3 谐振传感器信号激励与检测 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 微谐振压力传感器国内外研究现状 |
| 1.3.2 微谐振气体传感器国内外研究现状 |
| 1.4 存在问题与研究目的 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 微谐振压力传感器薄膜谐振子多场耦合非线性动力学特性研究 |
| 2.1 压力传感器谐振子非线性多场耦合动力学建模 |
| 2.2 薄膜谐振子非线性自由振动分析 |
| 2.3 薄膜谐振子非线性受迫振动分析 |
| 2.3.1 接近共振受迫振动分析 |
| 2.3.2 远离共振受迫振动分析 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 自由振动结果分析 |
| 2.4.2 接近共振幅频特性分析 |
| 2.4.3 远离共振时域响应分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 微谐振气体传感器谐振子多场耦合非线性振动分析 |
| 3.1 气体传感器非线性多场耦合动力学建模 |
| 3.2 谐振梁多场耦合非线性自由振动分析 |
| 3.3 谐振梁多场耦合非线性受迫振动分析 |
| 3.3.1 接近共振时受迫振动分析 |
| 3.3.2 远离共振受迫振动 |
| 3.4 结果分析 |
| 3.4.1 自由振动分析 |
| 3.4.2 接近共振时幅频特性分析 |
| 3.4.3 远离共振时域响应分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 薄膜式微谐振压力传感器多场耦合混沌振动研究 |
| 4.1 薄膜式压力传感器非线性振动方程 |
| 4.1.1 混沌振动基本特征 |
| 4.1.2 走向混沌的方式 |
| 4.1.3 薄膜非线性动力学方程 |
| 4.2 谐振压力传感器系统混沌振动分析 |
| 4.2.1 谐振薄膜与基底初始间隙的影响 |
| 4.2.2 初始拉伸应力的影响 |
| 4.2.3 谐振薄膜宽度的影响 |
| 4.2.4 气体动力粘度的影响 |
| 4.2.5 谐振薄膜厚度的影响 |
| 4.2.6 激励电压的影响 |
| 4.2.7 分子力的影响 |
| 4.3 混沌控制 |
| 4.3.1 间隙混沌控制 |
| 4.3.2 初始拉伸应力混沌控制 |
| 4.3.3 谐振薄膜宽度混沌控制 |
| 4.3.4 气体动力粘度混沌控制 |
| 4.3.5 谐振薄膜厚度混沌控制 |
| 4.3.6 激励电压混沌控制 |
| 4.4 位移突变仿真验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 微谐振气体传感器多场耦合混沌振动分析 |
| 5.1 气体传感器非线性振动方程 |
| 5.2 初始状态混沌振动影响因素分析 |
| 5.2.1 谐振子与基底初始间隙的影响 |
| 5.2.2 悬臂梁谐振子厚度的影响 |
| 5.2.3 悬臂梁谐振子宽度的影响 |
| 5.2.4 小参数的影响 |
| 5.2.5 激励电压的影响 |
| 5.2.6 气体动力粘度的影响 |
| 5.2.7 分子力的影响 |
| 5.3 传感器测试过程中混沌振动影响因素分析 |
| 5.3.1 间隙对传感器工作时混沌振动影响 |
| 5.3.2 激励电压对传感器工作时混沌振动影响 |
| 5.3.3 空气动力粘度对传感器工作时混沌振动影响 |
| 5.4 混沌控制 |
| 5.4.1 间隙混沌控制 |
| 5.4.2 激励电压混沌控制 |
| 5.4.3 气体动力粘度混沌控制 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 微谐振传感器及检测系统研制 |
| 6.1 谐振传感器微机械加工 |
| 6.1.1 传感器芯片加工 |
| 6.1.2 引线及封装 |
| 6.2 低频开环检测系统 |
| 6.2.1 薄膜压力传感器开环测试实验 |
| 6.2.2 气体传感器开环测试 |
| 6.3 低频闭环检测系统 |
| 6.3.1 压力传感器固有频率闭环检测 |
| 6.3.2 气体传感器固有频率闭环检测 |
| 6.3.3 传感器非线性振动实验 |
| 6.3.4 压力传感器通压闭环实验 |
| 6.3.5 气体传感器气敏实验 |
| 6.4 中频检测系统 |
| 6.4.1 中频闭环反馈检测电路 |
| 6.4.2 气体传感器中频气敏实验 |
| 6.5 高频检测系统开发及生物传感器测试 |
| 6.5.1 高频检测系统设计 |
| 6.5.2 高频闭环测试系统搭建 |
| 6.5.3 生物传感器测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 |
| 致谢 |
（3）MEMS工艺流程的三维物理仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 概论 |
| 1.1 MEMS简介 |
| 1.2 MEMS计算机辅助设计 |
| 1.3 课题的背景以及意义 |
| 1.4 课题主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 MEMS加工工艺中的淀积和刻蚀技术 |
| 2.1 MEMS加工技术简介 |
| 2.1.1 体微机械加工技术 |
| 2.1.2 表面微机械加工技术 |
| 2.2 MEMS工艺中的干法刻蚀技术 |
| 2.2.1 反应离子刻蚀技术 |
| 2.2.2 深硅刻蚀工艺 |
| 2.3 MEMS工艺中淀积图形转移技术 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 电容耦合等离子体仿真模型 |
| 3.1 等离子体仿真模型 |
| 3.1.1 流体模型 |
| 3.1.2 动力学模型 |
| 3.1.3 质点网格(PIC)算法 |
| 3.1.4 粒子推动 |
| 3.1.5 边界条件 |
| 3.2 蒙特卡洛碰撞 |
| 3.2.1 电子与中性粒子碰撞 |
| 3.2.2 离子与中性粒子碰撞 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 基于窄带水平集算法的表面演化模型 |
| 4.1 表面演化算法 |
| 4.2 水平集算法 |
| 4.2.1 水平集函数演化 |
| 4.2.2 符号距离函数 |
| 4.2.3 水平集函数更新 |
| 4.2.4 稳定条件 |
| 4.3 窄带水平集函数 |
| 4.4 射线追踪计算表面流量 |
| 4.4.1 球形模型 |
| 4.4.2 速度函数 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 软件设计与仿真结果 |
| 5.1 仿真程序架构设计 |
| 5.1.1 工艺仿真用户图形界面 |
| 5.1.2 版图解析模块 |
| 5.2 等离子体仿真实验 |
| 5.3 三维工艺仿真实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 存在的主要问题 |
| 6.3 未来的工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
（4）基于连续CA方法的硅各向异性腐蚀仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 MEMS简介 |
| 1.2 MEMS加工技术 |
| 1.3 MEMSCAD |
| 1.4 硅各向异性腐蚀仿真方法的比较与研究现状 |
| 1.4.1 几何模型 |
| 1.4.2 原子模型 |
| 1.5 本课题的主要工作 |
| 第二章 硅单晶各向异性腐蚀机理及连续CA模型 |
| 2.1 单晶硅的结构 |
| 2.2 单晶硅的性质 |
| 2.3 单晶硅湿法各向异性腐蚀机理 |
| 2.4 硅湿法各向异性腐蚀的特点 |
| 2.4.1 硅晶面腐蚀速率 |
| 2.4.2 硅腐蚀面的质量 |
| 2.4.3 掩膜层的腐蚀速率 |
| 2.4.4 凸角的切削比率 |
| 2.4.5 腐蚀终止 |
| 第三章 二维与三维硅各向异性腐蚀CA模型建立 |
| 3.1 元胞自动机简介 |
| 3.2 硅各向异性腐蚀的连续CA模型 |
| 3.3 硅二维各向异性腐蚀模拟的连续CA算法 |
| 3.4 硅三维各向异性腐蚀模拟的连续CA算法 |
| 3.5 腐蚀速率 |
| 3.5.1 实验测定 |
| 3.5.2 电化学模型与连续CA模型结合计算 |
| 3.5.3 转变态理论与连续CA模型结合计算 |
| 3.5.4 台阶流动模型与连续CA模型结合计算 |
| 第四章 连续CA方法程序的实现 |
| 4.1 二维硅湿法刻蚀的各向异性腐蚀模拟 |
| 4.1.1 二微硅湿法刻蚀模拟的腐蚀前端面显示 |
| 4.1.2 参数D值的确定 |
| 4.1.3 动态CA算法和静态CA算法的比较 |
| 4.1.4 元胞阵列密度对模拟结果的影响 |
| 4.1.5 二维腐蚀算法的改进 |
| 4.2 硅三维腐蚀各向异性模拟 |
| 4.2.1 凹面腐蚀模拟与腐蚀前端面显示 |
| 4.2.2 正方形掩膜台面直角切削分析 |
| 4.2.3 L型掩膜台面直角切削分析 |
| 4.2.4 圆形掩膜台面非直角切削分析 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 下一步工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（5）光寻址电位传感器关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 光寻址电位传感器概况 |
| 1.2 光寻址电位传感器高精度检测的研究现状 |
| 1.3 光寻址电位传感器在高精度检测方面存在的问题 |
| 1.4 本文研究内容 |
| 2 光寻址电位传感器原理和器件仿真模型 |
| 2.1 光寻址电位传感器的工作原理 |
| 2.1.1 光寻址电位传感器的结构和原理 |
| 2.1.2 光寻址电位传感器的测量方法 |
| 2.2 光寻址电位传感器的器件仿真模型 |
| 2.2.1 光寻址电位传感器的静态电路模型 |
| 2.2.2 光寻址电位传感器的动态电路模型 |
| 2.2.3 光寻址电位传感器的噪声电路模型 |
| 2.3 小结 |
| 3 微盲孔阵列结构衬底的光寻址电位传感器 |
| 3.1 微盲孔阵列结构衬底提高光电转换效率 |
| 3.2 微盲孔阵列结构衬底光寻址电位传感器的制备工艺 |
| 3.2.1 光寻址电位传感器的MEMS微加工工艺 |
| 3.2.2 微盲孔阵列结构衬底光寻址电位传感器的制备工艺流程 |
| 3.3 微盲孔阵列结构衬底光寻址电位传感器的性能测试 |
| 3.4 小结 |
| 4 光寻址电位传感器的串扰抑制技术 |
| 4.1 网状工作电极抑制光寻址电位传感器的信号串扰 |
| 4.1.1 网状工作电极抑制光生载流子的侧向扩散 |
| 4.1.2 网状工作电极抑制光生载流子侧向扩散的仿真分析 |
| 4.2 网状工作电极光寻址电位传感器的制备工艺流程 |
| 4.3 网状工作电极光寻址电位传感器的性能测试 |
| 4.4 小结 |
| 5 光寻址电位传感器的噪声抑制方法研究 |
| 5.1 光寻址电位传感器噪声特性的影响因素分析 |
| 5.2 提高光寻址电位传感器抗噪声干扰能力的方法研究 |
| 5.3 抑制光寻址电位传感器噪声的信号处理方法研究 |
| 5.3.1 基于频域分量均方根和卡尔曼滤波的两步信号处理方法 |
| 5.3.2 基于面积计算的信号测量方法 |
| 5.4 面积测量方法用于陷光结构光寻址电位传感器信号测量 |
| 5.5 小结 |
| 6 光寻址电位传感器样机研制和实验分析 |
| 6.1 光寻址电位传感器样机总体设计方案 |
| 6.2 光寻址电位传感器样机软硬件设计 |
| 6.2.1 硬件部分设计 |
| 6.2.2 软件部分设计 |
| 6.3 光寻址电位传感器样机实验分析 |
| 6.3.1 光电流-偏置电压特性曲线测量 |
| 6.3.2 光寻址电位传感器样机检测精度测试 |
| 6.4 小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 主要研究工作及成果 |
| 7.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文和参加科研情况 |
（6）基于正交双环结构的强并联共耦微机械陀螺仪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 微机械陀螺仪关键技术的研究现状及其发展趋势 |
| 1.2.1 微机械陀螺仪的精度优化技术 |
| 1.2.2 微机械陀螺仪的抗加速度/振动技术 |
| 1.2.3 微机械陀螺仪的温漂抑制技术 |
| 1.3 多质耦合陀螺仪特征与问题分析 |
| 1.3.1 差分式双质耦合陀螺仪 |
| 1.3.2 全差分平衡模态耦合陀螺仪 |
| 1.3.3 耦合陀螺仪目前存在的问题 |
| 1.4 研究目标与主要研究内容 |
| 第二章 多质耦合陀螺仪的设计原理以及优化准则 |
| 2.1 耦合陀螺仪敏感原理分析 |
| 2.1.1 微陀螺仪敏感原理 |
| 2.1.2 耦合陀螺仪振动特性以及工作原理 |
| 2.1.3 耦合陀螺仪灵敏度分析 |
| 2.2 耦合陀螺仪品质因数的结构优化准则 |
| 2.2.1 热弹性阻尼结构优化准则 |
| 2.2.2 寄生模态能量泄漏及其结构优化准则 |
| 2.3 基于噪声溯源思想的耦合陀螺仪结构优化分析 |
| 2.3.1 Allan方差 |
| 2.3.2 噪声溯源分析与评价 |
| 2.3.3 耦合陀螺仪ARW优化准则 |
| 2.4 耦合陀螺仪抗加速度/振动性能的强化设计准则 |
| 2.4.1 陀螺仪加速度/振动响应行为研究 |
| 2.4.2 基于耦合机构的共模响应位移抑制法 |
| 2.4.3 驱/检模态频率恒载同步漂移法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 正交双环耦合陀螺仪设计与性能强化分析研究 |
| 3.1 正交双环耦合陀螺仪的提出及设计方案 |
| 3.1.1 并联共耦谐振器分析 |
| 3.1.2 正交双环耦合陀螺仪工作原理及结构方案 |
| 3.2 环形并联共耦形式的强关联特性分析与优化设计 |
| 3.2.1 环形耦合机构的主/寄模态刚度分析 |
| 3.2.2 环形并联共耦形式的λ_(工艺)调节能力分析 |
| 3.2.3 环形结构的热弹阻尼优化与设计 |
| 3.3 正交双环耦合陀螺仪参数设计 |
| 3.4 正交双环耦合陀螺仪抗加速度/振动性能强化分析 |
| 3.4.1 共模位移响应抑制性能分析 |
| 3.4.2 恒载频率同步漂移性能分析 |
| 3.4.3 自敏感加速度计设计 |
| 3.5 正交双环耦合陀螺仪振动特性的温度漂移分析 |
| 3.5.1 耦合陀螺仪频率的温度特性分析与设计 |
| 3.5.2 耦合陀螺仪品质因数的温度特性分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 正交双环耦合陀螺仪敏感芯片制备 |
| 4.1 敏感芯片制备方案设计 |
| 4.2 敏感芯片硅层与玻璃层工艺 |
| 4.2.1 硅层工艺 |
| 4.2.2 玻璃层工艺 |
| 4.3 敏感芯片的组合片工艺 |
| 4.4.1 SOG片键合 |
| 4.4.2 SOG片减薄 |
| 4.4.3 结构硅层深硅刻蚀 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 正交双环耦合陀螺仪真空封装关键工艺研究 |
| 5.1 芯片真空封装方案设计 |
| 5.2 多层阳极键合工艺研究 |
| 5.2.1 多层阳极键合及跨层金属短路法 |
| 5.2.2 跨层金属短路法研究 |
| 5.2.3 键合条件对玻璃流变能力的影响研究 |
| 5.3 玻璃深槽腐蚀工艺研究 |
| 5.3.1 玻璃深槽腐蚀存在问题 |
| 5.3.2 玻璃深槽湿法腐蚀工艺优化 |
| 5.4 互连制备工艺研究 |
| 5.4.1 通孔互连特点与气浮沉积技术 |
| 5.4.2 基于气浮沉积的互连制备方案设计 |
| 5.4.3 气浮沉积结构的电学性能研究 |
| 5.4.4 基于气浮沉积工艺的通孔互连制备 |
| 5.5 正交双环耦合陀螺仪真空封装及问题分析 |
| 5.5.1 芯片真空封装及问题 |
| 5.5.2 真空封装工艺方案改进 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 正交双环耦合陀螺仪性能测试 |
| 6.1 振动特性测试与分析 |
| 6.1.1 扫频法测试原理及系统 |
| 6.1.2 频率及品质因数研究 |
| 6.1.3 驱动振动特征评价 |
| 6.1.4 驱/检模态运动耦合比 |
| 6.1.5 相关误差分析 |
| 6.2 哥氏效应测试与分析 |
| 6.2.1 测试原理与系统搭建 |
| 6.2.2 哥氏效应信号提取 |
| 6.2.3 灵敏度和零偏Allan方差分析 |
| 6.2.4 相关误差分析 |
| 6.3 正交双环耦合陀螺仪抗加速度/振动特性研究 |
| 6.3.1 共模抑制率和抗加速度/振动性能评价 |
| 6.3.2 自敏感加速度计性能测试 |
| 6.4 振动特性的温度漂移测试 |
| 6.4.1 频率随温度变化规律 |
| 6.4.2 品质因数随温度变化规律 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文研究工作的总结 |
| 7.2 主要的创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 博士期间科研成果 |
| 致谢 |
（7）三明治结构微机械压阻式加速度传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 微系统制造技术 |
| 1.3.1 硅的各向异性刻蚀技术 |
| 1.3.2 凸角补偿技术 |
| 1.3.3 反应离子刻蚀技术 |
| 1.3.4 圆片级封装与阳极键合技术 |
| 1.4 本论文的主要工作 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 传感器工作原理、结构设计与仿真分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 传感器结构 |
| 2.3 传感器工作原理 |
| 2.3.1 硅悬臂梁的应力 |
| 2.3.2 单晶硅的压阻效应 |
| 2.4 传感器灵敏度 |
| 2.5 传感器频率响应 |
| 2.5.1 传感器模型 |
| 2.5.2 固有频率 |
| 2.5.3 压膜阻尼 |
| 2.6 传感器结构参数设计 |
| 2.7 传感器仿真分析 |
| 2.7.1 灵敏度仿真 |
| 2.7.2 模态分析 |
| 2.8 本章小结 |
| 第3章 传感器质量块的设计、实验与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 凸角补偿版图形状的选择 |
| 3.3 版图尺寸参数确定 |
| 3.3.1 第一阶段仿真与实验 |
| 3.3.2 第二阶段仿真与实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 传感器制造工艺 |
| 4.1 工艺基本流程的确定 |
| 4.2 版图设计 |
| 4.3 工艺参数的确定 |
| 4.3.1 硅片和掺杂的确定 |
| 4.3.2 KOH腐蚀时间的确定 |
| 4.3.3 腐蚀掩膜层的确定 |
| 4.4 工艺流程的确定 |
| 4.5 工艺监控与测量 |
| 4.5.1 钝化绝缘层沉积厚度的测量 |
| 4.5.2 非晶硅的厚度的测量 |
| 4.5.3 悬臂梁厚度控制 |
| 4.6 流片中遇到的问题及解决方案 |
| 4.6.1 残余应力 |
| 4.6.2 阳极键合过程中器件电学性能保护 |
| 4.6.3 去除腐蚀掩膜层 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 三明治结构微机械压阻式加速度传感器的测试 |
| 5.1 应力测量 |
| 5.2 压阻阻值测试 |
| 5.3 灵敏度与非线性度 |
| 5.4 稳定性测试 |
| 5.4.1 零位失调与时漂 |
| 5.4.2 零点温漂 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目和成果 |
（8）基于元胞自动机模型的硅各向异性腐蚀模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 MEMS与硅微加工技术 |
| 1.1.2 硅腐蚀模拟 |
| 1.1.3 MEMS CAD技术 |
| 1.1.4 GPU技术 |
| 1.2 元胞自动机技术研究 |
| 1.2.1 元胞自动机概述 |
| 1.2.2 元胞自动机的分类 |
| 1.3 硅各向异性腐蚀模拟 |
| 1.3.1 硅的结构特性 |
| 1.3.2 基于几何模型的硅腐蚀模拟 |
| 1.3.3 基于CA模型的硅腐蚀模拟 |
| 1.4 论文的研究意义 |
| 1.5 论文的研究目标和组织结构 |
| 第2章 基于CA的硅各向异性腐蚀模拟 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 基于CA模型的硅各向异性腐蚀模拟的方法概述 |
| 2.3 基于CA模型的硅各向异性腐蚀过程的模拟 |
| 2.3.1 衬底的创建过程模拟 |
| 2.3.2 衬底的腐蚀过程模拟 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 面向内存受限的硅各向异性腐蚀模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 硅各向异性腐蚀中的内存瓶颈 |
| 3.3 基于动态内存管理的硅各向异性腐蚀模拟 |
| 3.3.1 面向内存受限的硅各向异性腐蚀模拟过程的方法概述 |
| 3.3.2 衬底生成 |
| 3.3.3 动态内存分配下的衬底腐蚀模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 面向GPU的硅各向异性腐蚀模拟 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 GPU编程技术 |
| 4.3 基于CUDA的硅各向异性腐蚀模拟 |
| 4.3.1 衬底生成 |
| 4.3.2 衬底腐蚀的GPU模拟 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 实验与分析 |
| 5.1 原型系统 |
| 5.1.1 开发环境 |
| 5.1.2 原型系统的功能结构 |
| 5.2 实验设计 |
| 5.2.1 实验相关参数信息 |
| 5.2.2 计算机模拟空间消耗对比实验 |
| 5.2.3 计算机模拟时间消耗对比实验 |
| 5.3 结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 进一步的工作以及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（9）加速度传感器ICP关键制作工艺及检测电路的研究（论文提纲范文）
| 提要 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MEMS 工艺技术 |
| 1.3 微机械加速度传感器的分类 |
| 1.3.1 压阻式微加速度传感器 |
| 1.3.2 电容式微加速度传感器 |
| 1.3.3 谐振式微加速度传感器 |
| 1.3.4 基于隧道效应的微加速度传感器 |
| 1.4 MEMS 微加速度传感器的国内外研究现状及应用领域 |
| 1.4.1 国内外研究现状 |
| 1.4.2 MEMS 加速度传感器的应用领域 |
| 1.5 课题来源及本文主要研究内容 |
| 1.5.1 课题来源 |
| 1.5.2 本文主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 第二章 加速度传感器敏感部分的设计与分析 |
| 2.1 加速度传感器的力学原理 |
| 2.1.1 加速度 |
| 2.1.2 牛顿第二定律与达朗贝尔原理 |
| 2.2 变面积差分电容式微加速计的工作原理 |
| 2.2.1 平板电容的变面积理论 |
| 2.2.2 差分电容式微加速度传感器的工作原理 |
| 2.3 差分电容式微加速度传感器的结构设计 |
| 2.3.1 弹簧梁的设计方案和敏感芯片建模 |
| 2.3.2 假设和简化 |
| 2.3.3 可动质量块的位移Δl |
| 2.3.4 电容变化ΔC 与加速度a 的线性关系 |
| 2.3.5 折叠梁的失效分析 |
| 2.4 主要性能指标 |
| 2.4.1 固有频率 |
| 2.4.2 量程 |
| 2.4.3 灵敏度 |
| 2.4.4 阻尼 |
| 2.5 结构参数的理论优化设计 |
| 2.6 微加速度传感器的静力分析 |
| 2.6.1 折叠梁的结构静力分析 |
| 2.6.2 加速度传感器的结构静力分析 |
| 2.7 微加速度传感器的结构动力学分析 |
| 2.8 微加速度传感器的结构优化 |
| 2.9 本章小结 第三章 加速度传感器关键工艺的研究 |
| 3.1 常用的几种微机械制造技术 |
| 3.1.1 表面 MEMS 加工技术 |
| 3.1.2 体硅 MEMS 加工技术 |
| 3.1.3 LIGA 技术和准 LIGA |
| 3.2 ICP深刻蚀技术 |
| 3.2.1 ICP 刻蚀工艺原理 |
| 3.2.2 ICP 刻蚀系统工作原理 |
| 3.2.3 ICP 刻蚀参数对刻蚀结果的影响 |
| 3.3 加速度传感器制作过程中所需工艺设备与工艺参数 |
| 3.3.1 光刻 |
| 3.3.2 反应离子刻蚀（RIE） |
| 3.3.3 ICP 刻蚀 |
| 3.3.4 真空镀膜 |
| 3.3.5 静电键合 |
| 3.4 加速度传感器的制作工艺流程 |
| 3.5 加速度传感器制作过程出现的几个问题及解决办法 |
| 3.5.1 键合界面空洞过多 |
| 3.5.2 光刻对准 |
| 3.5.3 折叠梁结构易断 |
| 3.6 本章小结 第四章 加速度传感器检测电路的制作 |
| 4.1 检测方案的确定 |
| 4.1.1 检测电路的确定 |
| 4.1.2 等效电容模型分析 |
| 4.1.3 载波波形的选择 |
| 4.1.4 载波频率的选择 |
| 4.2 电路各功能模块的设计 |
| 4.2.1 载波产生电路 |
| 4.2.2 电荷放大器及带通滤波器的设计 |
| 4.2.3 相敏解调模块的设计 |
| 4.2.4 末级低通滤波器和直流放大电路设计 |
| 4.2.5 数据采集和显示 |
| 4.2.6 程序流程 |
| 4.2.7 电路性能影响因素的分析 |
| 4.3 检测电路的性能测试 |
| 4.3.1 模拟测试 |
| 4.3.2 实际测试 |
| 4.3.3 性能分析 |
| 4.4 本章小结 第五章 全文总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 下一步的工作展望 参考文献 致谢 攻读博士学位期间发表的论文及参与项目 摘要 ABSTRACT |
（10）“8悬臂梁—质量块”结构的新型微加速度计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 微机电械系统(MEMS)简介 |
| 1.2 MEMS加工技术 |
| 1.2.1 表面微机械加工技术 |
| 1.2.2 体微机械加工技术 |
| 1.2.3 键合技术 |
| 1.2.4 LIGA技术 |
| 1.3 MEMS器件及应用 |
| 1.4 国内MEMS的发展现状 |
| 1.5 微机械加速度传感器 |
| 1.5.1 加速度计的分类 |
| 1.5.2 几种加速度计的定性比较 |
| 1.6 本文的工作介绍 |
| 第2章 新型电容式加速度计设计与模拟 |
| 2.1 电容式加速度计的基本数学模型 |
| 2.2 电容式加速度计的工作原理 |
| 2.3 新型"8悬臂梁-质量块"结构的电容式加速度计 |
| 2.4 新型结构电容式加速度计的参数设计 |
| 2.5 新型结构电容式加速度计的模拟分析 |
| 2.6 新型结构与传统结构的比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 8悬臂梁-质量块结构加速度计的制作与测试 |
| 3.1 关键的制作工艺介绍 |
| 3.1.1 KOH各向异性腐蚀 |
| 3.1.2 反应离子刻蚀 |
| 3.1.3 剥离技术 |
| 3.1.4 静电键合技术 |
| 3.2 制作工艺背景简介 |
| 3.3 8悬臂梁-质量块结构加速度计制作工艺流程 |
| 3.4 8悬臂梁-质量块结构加速度计制作结果 |
| 3.5 制作过程中出现的问题及解决 |
| 3.5.1 KOH腐蚀时间及DRIE时间的控制 |
| 3.5.2 释放结构时下层悬臂梁的保护 |
| 3.6 测试结果及讨论 |
| 3.6.1 器件性能测试结果 |
| 3.6.2 讨论 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 总结及展望 |
| 4.1 本论文工作的主要内容 |
| 4.2 下一步工作的展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
四、传感器的微机械加工中各向异性腐蚀过程的计算机模拟（论文参考文献）
- [1]原位MEMS液体和电学TEM芯片的研制与应用[D]. 孙扬. 浙江大学, 2020(07)
- [2]微型谐振传感器非线性动力学特性研究[D]. 付晓瑞. 燕山大学, 2020
- [3]MEMS工艺流程的三维物理仿真研究[D]. 吴宗泽. 东南大学, 2019(06)
- [4]基于连续CA方法的硅各向异性腐蚀仿真[D]. 严一峰. 南京邮电大学, 2018(02)
- [5]光寻址电位传感器关键技术研究[D]. 陈东. 西北工业大学, 2018(02)
- [6]基于正交双环结构的强并联共耦微机械陀螺仪研究[D]. 占瞻. 厦门大学, 2017(02)
- [7]三明治结构微机械压阻式加速度传感器研究[D]. 蒋恒. 浙江工业大学, 2015(04)
- [8]基于元胞自动机模型的硅各向异性腐蚀模拟[D]. 闫丽. 华东理工大学, 2012(06)
- [9]加速度传感器ICP关键制作工艺及检测电路的研究[D]. 周敬然. 吉林大学, 2008(11)
- [10]“8悬臂梁—质量块”结构的新型微加速度计研究[D]. 王育才. 中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所）, 2007(05)