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多晶硅纳米薄膜电学特性的实验研究: 2008年; 用低压化学气相淀积(LPCVD)法淀积了膜厚为60～250nm的多晶硅纳米薄膜,研究了膜厚和掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜电学特性的影响。结合扫描电镜(SEM)图片,在电阻率与电阻率温度系数测试结果的基础上,分析了膜厚和掺杂浓度对薄膜电学特性的影响。结果表明:重掺杂多晶硅纳米薄膜具有良好的温度特性,电阻率温度系数可达到1×10-4～3×10-4/℃的水平。; 刘晓为李金锋揣荣岩施长治陆学斌吴娅静; 关键词：电学特性膜厚

基于电流致重结晶的Poly-Si纳米薄膜电阻电学修正特性: 2011年; 为了提高基于多晶硅纳米薄膜的压阻传感器的性能及成品率,对不同厚度多晶硅薄膜的电阻电学修正特性进行了研究.采用低压化学气相淀积(LPCVD)工艺,620℃下制备多晶硅薄膜.通过固相扩散法实现高掺硼,并基于光刻工艺制作成电阻.实验结果表明,在薄膜电阻上施加高于阈值的电流,可有效降低电阻值.薄膜厚度的变化改变了薄膜结晶度及晶粒尺寸,从而影响其修正阈值电流密度及修正速率.用所建立的晶界填隙原子-空位对模型对电学修正现象进行了理论分析,认为该现象是大电流激励产生的焦耳热导致晶界发生逐层重结晶,从而增大载流子迁移率的结果.研究表明,该方法可用于高掺杂多晶硅电阻的封装后调阻.; 施长治崔虹云刘晓为揣荣岩李智; 关键词：多晶硅薄膜厚度

A tunneling piezoresistive model for polysilicon: 2012年; Based on the trap model,the band structure and the conductive mechanism of polysilicon were analyzed, and then an equivalent circuit used to interpret the tunneling piezoresistive effect was proposed.Synthesizing the piezoresistive effect of the grain boundary region and grain neutral zone,a new piezoresistive model—a tunneling piezoresistive model is established.The results show that when the doping concentration is above 1020 cm-3,the piezoresistive coefficient of the grain boundary is higher than that of the neutral zone,and it increases with an increase in doping concentration.This reveals the intrinsic mechanism of an important experimental phenomena that the gauge factor of heavily doped polysilicon nano-films increases with an increase in doping concentration.; 揣荣岩王健吴美乐刘晓为靳晓诗杨理践; 关键词：压阻效应导电机理

多晶硅纳米膜压阻超薄微梁加速度敏感结构被引量：4: 2013年; 随着微机电系统(MEMS)技术的迅速发展,硅基加速度传感器已经得到广泛应用。但在敏感结构设计中,普遍存在灵敏度与固有谐振频率相互制约的矛盾。为此,采用多晶硅纳米膜作应变电阻,设计了300 nm超薄微梁加速度敏感结构。这种结构的设计改善了灵敏度与谐振频率之间的矛盾,使两者乘积值提高了30余倍,从而使压阻加速度计的性能得到大幅提升。; 揣荣岩白羽吴美乐代全靳晓诗; 关键词：加速度传感器压阻式谐振频率

基于555多谐振荡器检测的碳纳米管湿敏传感器被引量：10: 2011年; 针对使用仪器检测电容型碳纳米管湿度传感器的电容信号不利于传感器的使用与推广问题,提出了一种基于555多谐振荡式电路检测的电容型碳纳米管湿度传感器。首先,分析了传感器工作原理以及检测电路的检测原理,设计并制作了电容型碳纳米管湿度传感器;然后,分别使用仪器及检测电路对传感器进行测试;最后,对传感器响应时间进行了测试与分析。实验结果表明,该传感器在环境相对湿度从11%变化到97%过程中,电容相对灵敏度为905%,输出频率相对灵敏度为889%,两者较为吻合,表明该电路能很好地将电容信号转化为频率信号输出。另外,传感器对湿度的响应时间约为4 s,恢复时间约为18 s,功耗约为12 mW,具有功耗低、响应速度快等优点。; 赵振刚刘晓为王鑫金海燕谭晓昀; 关键词：碳纳米管湿度传感器多谐振荡器

多晶硅纳米薄膜牺牲层压力敏感结构设计被引量：3: 2010年; 为使多晶硅纳米薄膜良好的压阻特性在MEMS（微机电系统）压阻传感器中得到有效应用，在设计牺牲层结构压力传感器芯片中探索性地采用了多晶硅纳米薄膜作为应变电阻，并给出这种传感器的设计方法。分析了牺牲层结构弹性膜片的应力分布对传感器灵敏度的影响，优化设计了量程为0—0．2MPa多晶硅纳米膜压力传感器芯片的结构参数。有限元法仿真结果表明：在保证传感器灵敏度大于50mV／（MPa·V）的前提下，零点温漂系数可小于1×10^-3FS／℃；灵敏度温漂（无电路补偿）可小于1×10^-1FS／℃．为高灵敏、低温漂、低成本的高温压力传感器集成化发展提供了一条可行途径。; 揣荣岩崔林王健王健刘本伟郑雁公; 关键词：牺牲层有限元密封腔

掺杂浓度对多晶硅纳米薄膜应变系数及其线性度的影响被引量：3: 2009年; 利用低压化学气相沉积（LPCVD）技术制备了不同掺杂浓度的多晶硅纳米薄膜，并对样品的压阻特性进行了测试．采用最小二乘法对实验数据进行拟合，得到了应变系数及其线性度与掺杂浓度的关系．实验结果表明：掺杂浓度从8．1×10^18cm^-3变化至7．1×10^20cm^-3，多晶硅纳米薄膜的纵向和横向应变系数先增加再减小，最后基本不再随掺杂浓度而变化，且纵向应变系数大于横向应变系数：掺杂浓度低于4.1×10^19cm^-3时，应变系数的非线性较大，且随掺杂浓度的升高而迅速减小；掺杂浓度高于4．1×10^19cm^-3时，应变系数的非线性较小并出现波动现象，同时纵向应变系数的非线性小于横向应变系数的非线性．利用隧道压阻理论对实验结果进行了分析．结合以前的研究结果可知，适合传感器制作的多晶硅纳米薄膜的优化掺杂浓度应为（2．0～4．1）×10^20cm^-3，为进一步利用多晶硅纳米薄膜制作传感器提供了非常有价值的参考信息．; 陆学斌刘晓为揣荣岩施长治; 关键词：线性度

牺牲层结构压力传感器技术被引量：1: 2009年; 为使多晶硅纳米薄膜良好的压阻特性在微机电系统压阻传感器中得到有效应用,在设计牺牲层结构压力传感器芯片中探索性地采用多晶硅纳米薄膜作为应变电阻,并对这种传感器的工艺方法进行了研究.通过对牺牲层材料及结构的分析,给出了传感器的工艺流程,指出其中存在的工艺难点并给出了解决方法.利用牺牲层技术和多晶硅纳米薄膜制做压阻传感器,不但可以提高传感器的灵敏度,还可改善温度特性,而且可与集成电路工艺相兼容.; 揣荣岩郑雁公刘本伟王文东崔林李新; 关键词：牺牲层灵敏度化学气相淀积多晶硅密封腔

高灵敏压力传感器过载保护结构设计被引量：5: 2011年; 采用微机电系统（MEMS）牺牲层技术制作的压力传感器具有芯片尺寸小,灵敏度高的优势,但同时也带来了提高过载能力的难题。为此,利用有限元法,对牺牲层结构压阻式压力传感器弹性膜片的应力分布进行了静态线性分析和非线性接触分析。通过这两种分析方法的结合,准确的模拟出过载状态下传感器的应力分布。在此基础上给出了压力传感器的一种结构设计方法,从而可使这种压力传感器过载保护能力提高180%~220%。; 揣荣岩孙瑞刘晓为王健; 关键词：压力传感器牺牲层技术过载保护

力平衡MEMS加速度计的系统级建模与仿真(英文)被引量：1: 2008年; 利用两种不同方法完成力平衡加速度计的系统级仿真.系统级模型参数在已完成的硅基力平衡MEMS加速度计结构上提取,数学模型和仿真分别采用VHDL-AMS和SIMULINK TM来实现.对仿真结果进行比较,两者之间有细微的差别.利用VHDL-AMS进行仿真更灵活、准确,模型可重复再用,但是过程中要消耗更多时间.而使用SI MULINK可以方便、快捷地建立模型.; 张宇峰刘晓为陈伟平; 关键词：微机电系统系统级模型数学模型

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国家自然科学基金(60776049)

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