【摘 要】
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基于MEMS技术设计和制作了一种微型的、集成的生物化学反应器.文中阐述了微反应器的结构、工艺及工作特性.该反应器的反应池体积的2μL,集成了加热子,温度传感器.为了得到比较均匀的温度场,设计了两种形式的加热子,利用IntelliSuite商业软件计算了它们的热分布状况,工艺实现了一种结构.微反应器的热响应速度快,可达15℃/s.该反应器可用于DNA的PCR扩增反应中,也是实验室芯片中的一个重要的部
【机 构】
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中国科学院电子学研究所传感技术国家重点实验室(北京) Rutherford Appleton La
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基于MEMS技术设计和制作了一种微型的、集成的生物化学反应器.文中阐述了微反应器的结构、工艺及工作特性.该反应器的反应池体积的2μL,集成了加热子,温度传感器.为了得到比较均匀的温度场,设计了两种形式的加热子,利用IntelliSuite商业软件计算了它们的热分布状况,工艺实现了一种结构.微反应器的热响应速度快,可达15℃/s.该反应器可用于DNA的PCR扩增反应中,也是实验室芯片中的一个重要的部件.
其他文献
描述了基于硅基微加工技术,用深层刻蚀工艺制造栅距可变的光栅的方法.该光栅具有加工艺简单,栅距均匀可调等优点,可望用于光通讯用红外滤波器.利用形状记忆合金执行器来驱动,其连接机构简单,易于控制,衍射实验结果表明折射角最大变化率可达0.35mrad.
TiNi形状记忆合金薄膜微驱动器是微机电系统(MEMS)中研究应用的一个重要方向.对于富Ti薄膜,由于其R相变的热滞极小,有助于改善驱动膜的频响特性.本文采用常规微细加工的方法制备了这种具有R相变的TiNi/Si复合泵膜,并对其工作特性进行了测试.研究表明:TiNi薄膜的R相变可以作为微驱动器的驱动源,并可实现较高频率的驱动(166Hz);另外,加热电流和驱动频率对泵膜的驱动性能均有显著影响.
针对两类三轴硅加速度传感器,文中从结构、工作机理到制作工艺过程都作了详尽的剖析.从公布的测试结果来看,多质量三轴技术所受限制较少,易满足大量程、抗干扰的要求;而单质量三轴设计体积优化,适合小量程或是对异轴灵敏度要求较底的场合.
主要论述了一种具有温度补偿的新型高精度、高过载复合硅加速度计的结构及工作原理,并对研制这种集成加速度计的关键工艺艺以及与之集成的CMOS电路部分进行了探讨.
提出一种新型的由静电驱动的微型操控系统,可用来夹持50~200μm的微粒.文中阐述了用碳纤制做微型镊子的过程,对其电压-位移进行测定,对该系统进行理论模拟计算.本文中的碳纤维微型镊子臂在电压加到208V时突然合拢,与理论值230V基本相符.
介绍了一种光谱分析用的高灵敏度、高分辨率CMOS阵列探测器.这种阵列探测器采用了有源像元单元电路作前级放大器,用相关双采样(CDS)电路减小噪声.文中给出了初步的实验结果.
提出了一种利用微机械工艺制造的红外热堆探测器阵列,阐述了红外热堆探测器的结构、工作机理与工艺步骤.该探测器阵列用氮化硅与氧化硅的介质复合膜作为热堆的支撑结构,热偶材料采用多晶硅与金属,制作工艺与标准IC工艺兼容.实验得到1×8的线列,芯片尺寸21.5mm×2mm.
提出一种基于硅压阻效应并能够采用MEMS技术制作的微探针式六维力传感器,它具有成本低、尺寸小、精度高的优点.文中分析了微探针式六维力传感器在受力情况下的应力状态,进而阐述了它的工作原理.该传感器的尺寸拟定为3mm×1mm×0.5mm.
介绍了一种利用硅的各向异性腐蚀特性在SOI材料上实现的光功率分配器,文中阐述了分配器的结构原理,制作方法,并给出了初步的测试结果.该功率分配器利用硅和空气的界面作为全反射镜面在短距离内实现了输出分支的间距为250μm的低损耗功分器.
提出了一种微带馈电的微机械双C微带天线.天线由两C型贴片构成,贴片间通过短路壁相连.天线采用硅和Teflon材料作混合基底.采用微机械加工技术在硅基底中构盛誉空腔结构,从而有效降低基底的有效介电常数.天线尺寸约为λ/12,带宽约为2﹪(电压驻波比≤2).利用有限时域差分法(FDTD法)对该天线进行了仿真计算,并与测试结果进行了比较,基本相符.