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Hybrid Process of Fabricating High-Quality Micro Wine-Glass Fused Silica Resonators
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作者 邢亚亮 张卫平 +3 位作者 唐健 殿 刘朝阳 欧彬 《上海交通大学学报:英文版》 EI 2017年第3期274-279,共6页
A new hybrid method, which combines improved glass-blown technology with wet etching, is reported to fabricate micro wine-glass resonators with high-quality fused silica. The optimum placement is compared to achieve t... A new hybrid method, which combines improved glass-blown technology with wet etching, is reported to fabricate micro wine-glass resonators with high-quality fused silica. The optimum placement is compared to achieve the resonators with good shell shape. The typical shell diameter is about 4 mm and its thickness covers from dozens to hundreds of micrometers. The etching rates in corrosion solutions with different ratios and at different thicknesses of hemispherical shells are studied. We also conclude how to precisely control the thickness.The corrosion solutions with different ratios of HF solution to NH4 F solution make the spherical shells rougher in different degrees. The best roughness is 0.581 nm in the 1 : 8 ratio corrosion solution while the original roughness is 0.537 nm. This fact shows that the resonator remains atomically smooth surface. Based on the glassblowing spherical fused silica structure, the thickness of the resonator is effectively controlled by buffered oxide etch(BOE)technology according to the measured etching rate. The measured resonant frequency of the hemispherical shell at ambient pressure and room temperature is 1.75 k Hz of rocking mode which is close to the simulated frequency.Using such a low-cost hybrid approach, we can fabricate high-quality microscale resonators in batch. 展开更多
MEMS半球谐振陀螺的角速度积分及其FPGA设计 被引量:2
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作者 赵万良 成宇翔 +4 位作者 殿 唐健 刘朝阳 欧彬 张卫平 《半导体光电》 CAS 北大核心 2017年第1期40-44,共5页
微电子机械系统(MEMS)半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,能工作在角速度积分模式下,具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、对称性高、Q值高,以及精度高等优点。文章给出了一种微型半球谐振陀螺的结构,研究了其工作原理以及检... 微电子机械系统(MEMS)半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,能工作在角速度积分模式下,具有体积小、质量轻、功耗低、成本低、对称性高、Q值高,以及精度高等优点。文章给出了一种微型半球谐振陀螺的结构,研究了其工作原理以及检测方法,设计了一种数字式MEMS半球谐振陀螺仪的角速度积分工作模式方案及其FPGA实现方法,以完成目前MEMS半球谐振陀螺的角速度积分模式的控制与检测工作。 展开更多
关键词 微电子机械系统 半球谐振 角速度积分 控制 FPGA
MEMS微半球谐振陀螺的力反馈模态及其FPGA平台实现 预览 被引量:3
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作者 殿 张卫平 +3 位作者 唐健 邢亚亮 欧彬 刘朝阳 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2017年第6期141-144,149共5页
MEMS(micro-electro-mechanical system)微型陀螺仪具有体积小、质量轻、功耗低、成本低等优点,MEMS微半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,文中分析了微半球谐振陀螺的工作原理以及检测方法。针对MEMS微半球谐振陀螺高工作频率,... MEMS(micro-electro-mechanical system)微型陀螺仪具有体积小、质量轻、功耗低、成本低等优点,MEMS微半球谐振陀螺是MEMS微陀螺领域的研究热点,文中分析了微半球谐振陀螺的工作原理以及检测方法。针对MEMS微半球谐振陀螺高工作频率,高品质因数等特点,提供了一种数字式力反馈模式下的MEMS微半球谐振陀螺数字式闭环控制检测方案以及其FPGA平台硬件实现,完成目前MEMS微半球谐振陀螺的控制与检测工作。 展开更多
关键词 MEMS微半球谐振陀螺 力反馈 闭环控制 FPGA
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石英半球型微谐振器的仿真与加工 预览
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作者 邢亚亮 张卫平 +3 位作者 唐健 殿 刘朝阳 欧彬 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2017年第4期553-556,共4页
该文对石英半球型微谐振器进行了模态仿真,分析了前十阶振型及适合陀螺工作的模态,讨论了谐振器壁厚变化对四波腹模态谐振频率的影响。利用吹玻璃法和湿法腐蚀制作了石英半球型微谐振器,跟踪不同的腐蚀速率得出湿法腐蚀可精确控制壁厚... 该文对石英半球型微谐振器进行了模态仿真,分析了前十阶振型及适合陀螺工作的模态,讨论了谐振器壁厚变化对四波腹模态谐振频率的影响。利用吹玻璃法和湿法腐蚀制作了石英半球型微谐振器,跟踪不同的腐蚀速率得出湿法腐蚀可精确控制壁厚的结论。测试腐蚀后的谐振器表面粗糙度仅为0.581nm,保留了原子级别的光滑度。 展开更多
关键词 石英半球型微谐振器 半球谐振陀螺 模态分析 湿法腐蚀
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基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的设计与制作
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作者 朱甲强 张卫平 +7 位作者 唐健 邢亚亮 殿 吴校生 崔峰 刘武 成宇翔 赵万良 《半导体光电》 北大核心 2017年第2期199-203,共5页
提出了一种新型的基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的结构设计及其制作方法。该种陀螺采用MEMS工艺制作而成,基底材料为肖特BF33玻璃,电极和谐振器均由单晶硅片加工而成,肖特BF33玻璃与单晶硅片通过阳极键合工艺键合在一起。介绍了... 提出了一种新型的基于阳极键合的硅微圆盘多环谐振陀螺的结构设计及其制作方法。该种陀螺采用MEMS工艺制作而成,基底材料为肖特BF33玻璃,电极和谐振器均由单晶硅片加工而成,肖特BF33玻璃与单晶硅片通过阳极键合工艺键合在一起。介绍了该种陀螺的基本结构、工作原理,并进行了仿真分析,得出该种陀螺具有较小的频率分裂,表现出陀螺效应。最后,通过MEMS工艺进行了实际加工,得到了该种陀螺的实验样品。 展开更多
关键词 阳极键合 圆盘多环谐振陀螺 MEMS工艺
用于各向同性湿法刻蚀中的氮化硅掩膜 被引量:1
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作者 刘亚东 张卫平 +3 位作者 唐健 汪濙海 邢亚亮 殿 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第4期495-498,共4页
在硅的各向同性湿法刻蚀过程中,一般选用HNA溶液(即氢氟酸、硝酸和乙酸的混合溶液)作为刻蚀液.而氮化硅以其很好的耐刻蚀性而优先被选为顶层掩膜材料。在硅片上刻蚀不同的结构,通常需要选择不同的刻蚀液配比。而不同配比对于氮化... 在硅的各向同性湿法刻蚀过程中,一般选用HNA溶液(即氢氟酸、硝酸和乙酸的混合溶液)作为刻蚀液.而氮化硅以其很好的耐刻蚀性而优先被选为顶层掩膜材料。在硅片上刻蚀不同的结构,通常需要选择不同的刻蚀液配比。而不同配比对于氮化硅掩膜的刻蚀速率也不一样。分别用PECVD和LPCVD两种方法在〈111)型硅片上沉积了厚度为560和210nm的氮化硅薄膜,研究和对比了它们在8种典型配比刻蚀液下的刻蚀速率,为合理制作所需要厚度的氮化硅掩膜提供有益参考。 展开更多
关键词 各向同性刻蚀 掩膜 氮化硅 刻蚀速率
压电半球谐振陀螺的数字检测方法 预览
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作者 汪濙海 张卫平 +4 位作者 殿 唐健 成宇翔 刘亚东 邢亚亮 《现代电子技术》 北大核心 2016年第9期145-148,共4页
提出了一种压电半球谐振陀螺的数字检测方法。该检测方法基于Cyclone IV FPGA开发板,结合AD9226的A/D采样功能和Matlab的数字信号处理能力,实现了对采用压电效应、柯氏效应的压电半球谐振陀螺的输出信号进行采集及检测。介绍了该陀螺的... 提出了一种压电半球谐振陀螺的数字检测方法。该检测方法基于Cyclone IV FPGA开发板,结合AD9226的A/D采样功能和Matlab的数字信号处理能力,实现了对采用压电效应、柯氏效应的压电半球谐振陀螺的输出信号进行采集及检测。介绍了该陀螺的结构和工作原理,并以其工作在89.4 k Hz的体声波二波腹模态下的仿真结果为基础设计了数字检测方法。 展开更多
关键词 压电 半球陀螺 FPGA 数字检测
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