基于MEMS的硅梁谐振式气体传感器研制

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本课题研究了一种基于MEMS技术的具有微悬臂梁结构的谐振式气体传感器。从理论上阐述了微悬臂梁结构谐振式气体传感器的工作原理,设计了微悬臂梁的结构、工艺版图以及自激闭环谐振电路系统;利用Intellisuit软件模拟并分析了其力学特性,讨论微悬臂梁固有频率与其结构尺寸之间的关系。根据实际工艺条件及工艺设备,制定了切实可行的制作工艺方案,通过反复实验研制出传感器,得出了KOH各向异性腐蚀技术在低温下的腐蚀速率,实现了对腐蚀削角现象的有效补偿;同时,解决了在腐蚀液中对铝电极的保护问题。此外,采用Multisim软件完成了谐振电路系统的仿真并进行了实际电路的调试。结果证明采用MEMS技术研制的微悬臂梁结构谐振式气体传感器的工艺方案可行,具有集成化和大批量生产的特点,尤其适用于微气体传感领域。
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