一、利用(110)硅片制作体硅微光开关的工艺研究（论文文献综述）
张晓静[1]（2020）在《基于异质集成制造的静电锁定MEMS惯性开关研究》文中认为在经济全球化的推动下,全球物联网（IoT）及现代物流行业始终处于快速增长的趋势,物体在运输、装卸和配送等过程中都迫切需要振动监测来进行质量管理。MEMS惯性开关由于具有小尺寸、高灵敏度、低功耗和可规模化生产的特点,可用于监测特殊物品在运输过程中所经受到的环境振动冲击。传统的MEMS惯性开关在受到沿敏感方向超过阈值加速度的振动冲击时只会短暂接通,毫无疑问,过短的脉冲信号提高了信号处理电路的分辨难度。因此,大量研究围绕着延长MEMS惯性开关的接触时间以增长脉冲宽度,包括设计柔性触点结构或在电极上植布柔性纳米材料实现表面改性。然而,这些方式下接触时间最多延长至数百微秒,这对于需要保持住稳定接通状态的应用场景来说依旧是远远不够的。因此,为了提高接触稳定性,进而得到稳定连续的接通信号,部分研究者设计了物理插锁机构。但是该类结构中电极一旦锁定就难以分开,导致无法预先测试和重复使用等缺点,极大地限制了此类MEMS惯性开关的实际应用场景。本文提出了一种新型结构的具有静电锁定和阈值加速度可调节功能的MEMS惯性开关。在传统MEMS惯性开关结构的基础上增加一对平行板电极,通过施加偏置电压来为质量块提供静电力。在外部加速度冲击的作用下,移动电极向固定电极方向靠近,并且可以通过静电力将其锁定到柔性固定电极触点上,实现持续稳定的接通状态。该固定电极触点由微悬臂梁阵列组成,目的是消除静电Pull-in过程中的接触反弹。一旦撤销偏置电压,开关就能回到初始断开状态。除此以外,通过施加不同的偏置电压还能在一定范围内调节开关的阈值加速度。本文通过建立动态平衡方程来实现临界偏置电压的理论解析计算,并根据计算结果分析临界偏置电压与惯性加速度之间的关系。此外,还通过有限元仿真模拟了开关的动态响应过程和其他性能参数,包括模态、阈值加速度、弹性系数和应力分布。所设计的MEMS惯性开关采用包括硅基微加工工艺和非硅表面微加工工艺的独特的异质集成工艺来制造。使用标准落锤系统对制作的MEMS惯性开关进行了测试,结果表明:该开关可以在57 g的加速度冲击和38 V的偏置电压下保持稳定的接通状态;当施加的偏置电压从38 V增加至44 V时,开关的阈值加速度从50 g减小至24 g,获得的阈值调节范围可达52%;测试的偏置电压随外界加速度的变化趋势与仿真结果具有较好的一致性。
孙俊峰[2]（2019）在《RF MEMS器件及其集成技术研究》文中进行了进一步梳理射频微机电系统（RF MEMS）是MEMS技术的一个重要分支,也是一项可以对未来射频系统产生重大影响的技术。经过多年的发展,RF MEMS技术取得长足进步,然而其产业化并非一帆风顺,相比集成电路等技术发展还有一定差距,这主要受MEMS器件可靠性低、工艺独特而通用性差、不易与其他系统集成等因素影响,所以研究高可靠性RF MEMS器件以及集成技术具有重要的理论意义和工程应用价值。本文基于国内现有的工艺能力,以RF MEMS开关为切入点,开展高温度稳定性RF MEMS开关、多开关集成的MEMS数控衰减器、RF MEMS开关驱动电路、IC-MEMS单片集成等方面技术研究,取得了多项研究成果。基于表面牺牲层工艺设计制作出一种具有高温度稳定性的直接接触式RF MEMS开关。该开关采用热弯曲固支梁结构,减小温度和应力对开关下拉电压的影响;采用高阻驱动线,实现微波信号与控制信号的隔离;利用辅助图形减小电镀图形失真,解决高深宽比梁的制作难题。测试结果显示,室温下开关在DC20GHz频段内隔离度>25dB、插损<0.45dB,同时开关下拉电压随温度变化率约为-160mV/℃。采用表面牺牲层工艺设计制作出基于RF MEMS开关的DC20GHz三位数控衰减器,衰减范围035dB,步进5dB;该衰减器的信号传输采用共面波导结构,电阻衰减网络采用T型薄膜电阻结构,RF MEMS开关采用带有三个触点的DC接触式悬臂梁结构,并对称放置在电阻衰减网络上下两侧,使得衰减器开关数量最少、结构紧凑。测试结果显示,衰减器在DC20GHz范围内80V开关驱动电压下可实现八个不同衰减态,不同衰减量下带内平坦度<±5%,衰减器插损<1.7dB,各衰减态下端口驻波比<1.65。由于采用RF MEMS开关和薄膜电阻衰减网络,衰减器具有更小尺寸、更高线性度、更低插入损耗和功耗。基于200V SOI BCD工艺设计并实现了RF MEMS开关驱动电路芯片,电路通过采用Cockcroft-Walton电荷泵结构和沟槽（Trench）工艺,优化版图布局布线,选择高阻硅载片等一系列措施,解决了电荷泵电路中晶体管衬底偏置和电容电压过高导致击穿的问题,同时减小了衬底寄生效应,大大提高了电路性能。测试结果显示,芯片在57V电源电压下可分别获得6281V电压输出。通过与RF MEMS开关联合测试,成功实现了6V电压驱动70V下拉电压的RF MEMS开关,芯片功耗为1.78mW。采用类似Post-CMOS集成方法实现RF MEMS开关与IC高压驱动芯片的单片集成,面积约为3.2mm2。研究了RF MEMS开关和IC高压驱动芯片单片集成技术,包括RF MEMS开关与驱动电路一体化设计技术,以及IC-MEMS工艺兼容技术。通过优化高压驱动芯片的布局布线,提高芯片表面平整度,满足MEMS工艺要求;通过选择高阻硅载片,不仅改善驱动电路性能,也提高了RF MEMS开关的射频性能;通过选择合理MEMS工艺减小对IC芯片影响,提高工艺兼容性。测试结果显示,驱动电路在7V电源电压下向RF MEMS开关提供了81V驱动电压,集成实现的RF MEMS开关在DC20GHz范围内插损<1.4dB,端口回波损耗<-19dB,隔离度>18dB。
王伟[3]（2017）在《面向微型傅里叶变换光谱仪的电热式MEMS微镜关键技术研究》文中提出随着物联网技术的不断成熟,进一步推动了基于微机电系统（MEMS,Microelectromechanical system）技术的微型光谱仪向着小体积、低成本、高集成度、高性能的趋势发展,以不断满足食品安全、环境监测、安全检查、医疗卫生等领域对便携、现场、快速且高精度光谱检测的迫切应用需求。基于MEMS技术的微型傅里叶变换光谱仪（MEMS-FTS）,正是MEMS技术特点与傅里叶变换光谱技术（FTS,Fourier transform spectroscopy）优势的有机结合,不仅能实现光谱检测仪的微型化、便携化、低成本化,同时还能发挥高分辨力、高信噪比、高精度的性能优势,因此MEMSFTS日益成为国内外研究的热点。开展面向微型傅里叶变换光谱仪的电热式MEMS微镜关键技术的研究,旨在解决基于MEMS技术的FTS微型化进程中存在的技术难题与挑战,具有重要的科学研究价值和深远的社会意义。本文针对当前基于MEMS技术的FTS微型化进程中,如何在减小系统体积与动镜扫描机构尺寸的同时,保证MEMS动镜具有较大位移输出,实现较高光谱分辨力,并尽量减少对信噪比、光通量、光谱带宽等性能的牺牲等关键技术难题与挑战,开展了面向微型傅里叶变换光谱仪的电热式MEMS微镜的关键技术研究,实现了MEMS-FTS高分辨力、高集成度等核心技术突破;研制了超大位移输出的电热式MEMS微镜;开展了针对电热式MEMS微镜的控制研究;构建了基于电热式MEMS傅里叶变换光谱系统;在硅基微光学平台（Si OB）实现了基于电热式MEMS微镜的微型FTS干涉模块;提出并实现了基于电热式MEMS微镜的集成一体化FTS片上系统（FTS on chip）。本文的主要研究内容及成果具体如下:（1）深入调研当前微型傅里叶变换光谱及其核心MEMS微镜器件的研究现状,归纳并总结了MEMS-FTS微型化进程中存在的关键技术问题与瓶颈,提出了基于电热式MEMS微镜的微型化傅里叶变换光谱仪解决方案。（2）开展了傅里叶变换光谱技术原理的深入研究,论述了FTS系统实现过程面临的若干理论问题,分析并论证了可动微镜扫描位移、扫描倾角、扫描速度等对FTS系统光谱分辨力等性能指标的影响,为后续MEMS微镜器件研制、器件控制及MEMS-FTS系统的构建等确立了理论参考依据。（3）深入开展了电热式驱动机理的分析与研究,从薄膜应力-应变的角度分析推导了电热式双膜片（Bimorph）的形成机理,建立了电热式Bimorph驱动方程。从理论角度对Bimorph的材料选择、尺寸参数等进行了优化设计,并对其机械特性进行了讨论。建立了Bimorph的热模型,完成了静态热分布与动态热响应特性的研究。（4）开展了基于电热式Bimorph的平动大位移MEMS微镜的研究。分别提出了基于LSF和双S两种垂直位移驱动结构的微镜方案,完成了MEMS微镜的参数设计和有限元仿真优化;采用体硅工艺和表面微加工工艺,加工得到了电热式MEMS微镜器件,并对电热式MEMS微镜的动、静态特性进行了测试分析。加工出的LSF结构MEMS微镜尺寸仅有3.4mm×3.4mm,在8V驱动电压下可产生0.78mm平动位移。（5）研究并确立了基于电压源驱动的电热式MEMS微镜驱动方案,并完成基于单片机的驱动控制电路系统,开展了基于开环电压调节、闭环反馈调节等多方案的MEMS微镜扫描倾角控制的研究。采用经典控制理论,建立并识别了电热式MEMS微镜的模型,构建了针对镜面倾角和扫描速度的双控闭环系统。改善了电热式微镜的响应速度、响应频带、提高了抗干扰的能力。将电热式MEMS微镜的扫描倾角有效抑制在±0.0015°以内,实现了恒定扫描速度的精确调控,提高了电热式MEMS微镜在FTS系统中的扫描稳定性。（6）基于核心MEMS微镜,构建了完整的FTS光谱实验系统,实现了基于Agilent I/O Card+Matlab联调的信号采集系统;研究并完成了基于Matlab的数据处理算法程序。分别配置了基于MEMS微镜的开、闭环控制方案的光路系统,并开展了相应的光谱实验研究。在闭环控制下实现了1016μm光程差（OPD）扫描位移,在532nm波长附近获得了0.55nm光谱分辨力。（7）在硅基微光学平台（Si OB）上实现了一种微小紧凑型的FTS干涉模块,光学组件采用硅微加工制作并通过微组装的方式集成在2cm×2cm的硅基微光学平台,研究并建立开环控制算法以抑制MEMS微镜扫描倾角。通过光谱实验验证,该微型FTS模块实现了450μm的有效OPD扫描,镜面倾角<±0.002°,波长分辨力高达1.1nm。（8）提出并实现了一种集成一体化且自组装的微型FTS片上系统（FTSOC,FTS on chip）,利用电热式Bimorph在残余应力下的初始形变,使MEMS微镜、固定镜在释放后能够自行垂直立于基底上,形成自对准、自组装芯片级FTS干涉平台。开展了理论计算、仿真分析以及工艺实验等研究,完成了方案论证、结构设计及参数优化。基于表面和体硅结合工艺成功加工出了FTSOC样品,并完成了动、静态特性测试,成功通过了光谱实验验证。该FTSOC尺寸仅有9mm×9mm,能够实现～2mm的OPD扫描位移,其在开环控制下的光谱分辨力可达0.56nm。
梅崴[4]（2016）在《激光点火系统用MEMS光开关研究与设计》文中认为激光点火是把激光作为一种“精密”点火源,利用激光的高能量特性,通过传输介质起爆或点燃火工品的技术。在激光点火系统的传能光路中加入光开关,使用光开关作为激光点火系统的激光保险与解除保险装置,可以增加系统的安全性、有利于系统的小型化。本文针对激光点火系统的应用需求,设计了一种基于静电梳齿驱动结构的1×2MEMS光开关,分析了光路切换原理、静电梳齿驱动结构工作原理及其侧向稳定性;利用ANSYS及CoventorWare软件开展了模态仿真、静态仿真、瞬态仿真和机电耦合仿真,并对光开关结构进行了优化设计,确定了光开关结构优选参数。研究了其微加工工艺和光纤耦合工艺,设计了光开关微加工工艺流程,并对光刻、阳极键合、ICP高深宽比刻蚀等关键工艺进行了详细的分析与讨论;设计了光纤耦合底座,搭建了手动光纤耦合平台,完成了光开关芯片的光纤耦合。完成光开关驱动电路设计,研制了MEMS光开关样机,并针对激光点火系统应用的性能及环境适应性要求,开展了工程化技术研究,测试分析了其插入损耗、隔离度、开关时间等关键性能指标,同时进行了高低温试验、冲击力学试验、振动力学试验和寿命试验。经测试,样机达到了驱动位移110 m,插入损耗<1.5dB,开关时间<1ms,隔离度>50dB的综合性能,满足激光点火系统的使用需求。
慈朋亮[5]（2011）在《硅微通道板制备及其热电性能研究》文中提出经过半个多世纪的发展,硅作为一种最常见的半导体材料,早已渗透到电子、物理、化学、生物、材料等各个领域。近年来,随着微机械系统（MEMS）的不断进步,硅基结构材料得到了人们的广泛关注。作为一种硅基材料,它不但与现阶段成熟的集成电路（IC）工艺兼容,而且具备很多新颖的物理性质与化学性质,可用于制备高性能的传感器件与能源器件。本文从具有三维结构的硅微通道板的制备入手,进行了热电特性方面的研究工作。首先,以多孔硅的形成原理为基础,开发出制备硅微通道板的一整套工艺流程。通过对光辅助电化学刻蚀平台的改进,以及对刻蚀液浓度、刻蚀电流密度、辅助光照、反应温度等刻蚀条件的优化,制备出表面形貌良好,高深宽比的硅微通道样品,最大深度甚至可以达到400μm。同时,选取适当的刻蚀条件可以使硅微通道层自动地从衬底剥离,这一点对于硅微通道板的后续应用来说极富实际价值。传统体硅的热电性能较差,而具备三维结构的硅微通道板则具有相对较好的热电性能。通过对其热电性能的表征,证明孔径大小,通道厚度对硅微通道板的热电性能存在影响,而通道与竖直方向的夹角（7°）则没有对它产生明显影响。在此基础上,将硅微通道板用于温度传感,孔径5μm×5μm与3μm x 3μm的样品经过孔壁减薄后,在5℃到10℃的温度范围内,其温度灵敏度分别是1.88 mV/℃与0.93 mV/℃,线性度分别为0.998与0.997。同时也发现,两种样品的热电特性沿平面方向都显示出各向异性。可靠的性能,相对简单的结构以及与半导体工艺天然的兼容性,使得硅微通道板在工业、环境以及其它各领域的精确温度测量与监控方面具有广泛的应用前景。为了改善硅微通道板的热电特性,我们对通道孔壁的硅层进行了氧化减薄处理。通过氧化不同的时间（从30分钟到70分钟）并将氧化层腐蚀掉,我们制备并测试了具有不同孔壁厚度的样品。结果表明,最终减薄后的样品其塞贝克系数可以提高到1219μV/K,热电性能得到一定的提高。此外,有鉴于硅微通道具有非常高的电阻率,利用硼扩散技术对其进行了不同浓度的掺杂。在掺杂后,采用四探针法表征,其电阻率由1.5 x 105Ω·cm降低到5.8 x 10-3Ω·cm,相应的塞贝克系数的绝对值仅由674μV/K降低到159μV/K。由二者可以计算出,经过不同浓度的掺杂后,功率因子的峰值为4.7 x10-1 mW m-1K-2。这说明硼掺杂对硅微通道板的热电特性具有显着的改善作用,为优化硅微通道板的热电性能提供了一个很好的思路,使之距离实用化更近了一步。通过对硅微通道板进行硼掺杂和磷掺杂,制备出了P型与N型硅微通道板。随后,将P型与N型硅微通道板单臂通过铜片连接,构成简单的热电结。当由N型单臂流向P型单臂的电流值低于100 mA时,热电结上可以获得低于室温（25℃）的温度,最大差值约为1℃。由理论计算可得,此热电结室温下的本征优值为0.007,硅微通道板的热导率K=50Wm-1K-1,表明硅微通道板的多孔结构可以有效地降低热导率,为构建基于硅材料的制冷器件提供了有益的基础性工作。硅的一些合金具有非常优异的热电性能。通过电镀的方法在硅微通道的表面与孔壁覆盖了一薄层金属铁,然后在700℃下经过退火工艺,使得硅与铁结合成β-FeSi2/硅微通道板。这种结构既具有β-FeSi2较好的高温热电性能,又有效地降低了材料的热导率。综上所述,本课题采用光辅助电化学刻蚀方法制备的硅微通道板具有较好的热电性能,并具有很大的提升空间。相关的研究成果对新型传感器的制备,绿色能源的开发,以及新型制冷装置的研发具有一定的参考价值。
廖明杰[6]（2011）在《微型气相色谱柱的研制》文中指出色谱技术以其分离效率高,分析速度快,选择性高,分析样品用量少等众多优点,目前已成为一种相当成熟且应用广泛的分离分析方法。近年来随着半导体器件制作工艺、芯片加工技术、精细微加工手段等一系列新兴技术的不断成熟化,各种微型气相色谱仪的研究与开发已经成为当前气相色谱技术的研究重点,而小型、轻便、快速的微型气相色谱仪已经成为发展的趋势。本文从气相色谱领域出发,详细地介绍了气相色谱在当今的应用并全面地总结了基于微机电技术的微型气相色谱系统的研究现状和最新进展,讨论了气相色谱的两种主要理论:塔板理论与速率理论,并根据相关理论确定出了器件的最终设计方案:长度1 m,宽度150μm,深300μm的蛇形开管和半填充色谱柱,同时摸索并确定了色谱柱的MEMS微细加工工艺,在物理结构的实现上尝试了干法刻蚀与湿法刻蚀两种主流的刻蚀手法,取得了成功。最后与pyrex7740玻璃进行键合密封完成了最终的器件制作。目前主流的固定相涂敷方式可分为静态涂敷和动态涂敷,本文采用优势更为明显的静态涂敷方法,其较之动态涂敷方法能实现更均匀的涂敷厚度并且易于控制,固定相采用非极性的二甲基聚硅氧烷,溶解于戊烷和二氯甲烷的混合液中,解决了向微型气相色谱柱内涂敷固定相的关键技术。
高超群,焦斌斌,刘茂哲,李全宝,杨锴,石莎莉,李志刚,欧毅,景玉鹏,陈大鹏[7]（2008）在《光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器》文中提出光谱技术是化学分析的终极手段.将光谱技术与MEMS（micro-electro-mechanical systems）和CMOS技术结合是解决当前气敏传感器灵敏度低、选择性差、体积大、功耗高、不便于阵列化和高度集成以至于无梯度立体矢量探测能力等问题的有效手段.本文介绍了一种制作于（110）硅片上的集成光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器,详述了该气敏传感器的工作原理、传感器结构和制造工艺.
玄伟[8]（2007）在《硅基MEMS光强型光纤加速度计的设计与制作》文中进行了进一步梳理微光机电系统（Micro-opto-electro-mechanical System, MOEMS）是微光学、微机械、微电子技术的融合,由于采用了集成工艺制作技术,具有体积小,响应快,集成定位精确,具有大规模生产能力,价格低廉的特点。采用微机械加工技术制造出的MEMS器件不但具有体积微小化、功能集成化的特点;而且提高了使用的可靠性,降低了成本,这对于许多高新技术领域的发展具有重要意义。加速度传感器就是MEMS技术应用的一个重要领域之一,在军用航空和民用相关领域有重要的发展前景。研究高性能的MEMS惯性加速度计已成为世界各国的研究热点文章首先介绍了基于微光电子机械系统（MOEMS）技术的光强型光纤加速度记的应用范围、研究现状和一些典型的光纤加速度计的结构。在以往课题研究基础上,提出了一种结构简单,基于各向异性体硅微加工技术的光纤加速度传感器。阐明了该加速度计的工作原理,对重要的公式进行了详细的理论推导。利用有限元软件ANSYS对加速度传感器敏感元件结构进行了计算机模拟仿真,通过静力学分析、模态分析,对该器件结构进行了优化,并对性能进行了分析。然后探索了体硅微加工制作工艺,制作了若干样品,并探讨了削角补偿的机理及应用。
贾翠萍[9]（2007）在《硅基8×8MEMS光开关阵列关键技术的研究》文中研究表明本文研究制作了微镜反射型扭臂驱动结构的8×8MEMS光开关阵列。首先,通过（110）硅片在KOH溶液中的腐蚀特性研究,确定了制作光开关阵列微反射镜的最佳腐蚀条件,实验研究确定了在（110）硅片通过定向掩模腐蚀难以制作出自对准光纤定位槽,光开关阵列中采用光纤准直器进行耦合,通过对比研究（110）硅片在KOH溶液和KOH+IPA溶液中的凸角削角情况以及菱形凸角补偿效果,得出在KOH+IPA溶液中菱形凸角补偿效果较好的结论。其次,介绍了8×8光开关阵列的工作原理,通过分析悬臂驱动结构参数和驱动电压的关系,确定了光开关单元上电极驱动结构尺寸,通过对比分析采用平面下电极结构和倾斜下电极结构光开关的驱动电压,确定了光开关阵列中采用倾斜下电极结构。再次,计算了光开关阵列中光纤准直器耦合、微反射镜对插入损耗的影响。最后,对光开关阵列的制作工艺进行了研究,提出了采用HF-HNO3抛光溶液对制作扭臂驱动结构的工艺进行改进,依据（111）硅片的各向异性腐蚀特点,在偏4.5°（111）硅片上设计并制作出了倾斜下电极阵列,并对制作的光开关器件进行测试,测试结果表明本文设计制作的8×8MEMS光开关阵列满足光通信网络的要求。
王丹[10]（2006）在《MOEMS阵列光开关的制作与性能测试》文中认为微光机电系统（Micro-opto-electro-mechanical System, MOEMS）是微光学、微机械、微电子技术的融合,由于采用了集成工艺制作技术,具有体积小,响应快,集成定位精确,具有大规模生产能力,价格低廉的特点。它的出现为光开关、光衰减器以及滤波器等光纤通信器件的微小型化、大阵列化和低成本化提供了技术上的可能性。因此微光机电系统（MOEMS）是微电子机械系统（MEMS）的一个很有前途的应用领域。文章首先介绍了基于微光电子机械系统（MOEMS）技术的MEMS光开关的应用范围、研究现状和一些典型的光开关结构。然后在文中详细叙述了一种基于（110）硅片的8×8微光机械阵列光开关产品的结构设计、实验工艺,并进行了产品的封装及性能测试。所研制的阵列光开关单元的pull-in电压为67.2V,插入损耗小于5dB,开关的下降和恢复时间分别为4.2ms和5.4ms,串话小于-50dB。
二、利用(110)硅片制作体硅微光开关的工艺研究（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、利用(110)硅片制作体硅微光开关的工艺研究（论文提纲范文）
（1）基于异质集成制造的静电锁定MEMS惯性开关研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微机电系统(MEMS) |
| 1.1.1 MEMS的定义 |
| 1.1.2 MEMS的发展历程 |
| 1.1.3 MEMS的应用 |
| 1.2 MEMS惯性开关的研究背景 |
| 1.2.1 MEMS惯性开关的简介 |
| 1.2.2 具有锁定功能的MEMS惯性开关研究现状 |
| 1.2.3 静电锁定MEMS惯性开关 |
| 1.3 本论文的研究内容和意义 |
| 第二章 静电锁定MEMS惯性开关的理论分析和结构设计 |
| 2.1 静电锁定MEMS惯性开关的理论分析 |
| 2.1.1 物理模型 |
| 2.1.2 静电锁定理论计算与分析 |
| 2.1.3 工作原理 |
| 2.2 静电锁定MEMS惯性开关的结构设计 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 静电锁定MEMS惯性开关的有限元仿真 |
| 3.1 仿真模型 |
| 3.2 模态分析 |
| 3.3 弹性系数分析 |
| 3.4 动态响应分析 |
| 3.4.1 无静电力作用 |
| 3.4.2 有静电力作用 |
| 3.5 压膜阻尼对惯性开关动态响应的影响 |
| 3.6 应力分布分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 静电锁定MEMS惯性开关的制作和测试 |
| 4.1 体硅微加工工艺研究 |
| 4.1.1 湿法腐蚀工艺 |
| 4.1.2 干法刻蚀工艺 |
| 4.2 表面微加工工艺研究 |
| 4.2.1 衬底清洗工艺 |
| 4.2.2 溅射工艺 |
| 4.2.3 光刻工艺 |
| 4.2.4 电镀工艺 |
| 4.2.5 释放工艺 |
| 4.3 金属共晶键合工艺研究 |
| 4.4 静电锁定MEMS惯性开关工艺流程 |
| 4.5 静电锁定MEMS惯性开关的表征与性能测试 |
| 4.5.1 静电锁定MEMS惯性开关的表征 |
| 4.5.2 测试装置及原理 |
| 4.5.3 弹性系数测试 |
| 4.5.4 静电锁定功能测试 |
| 4.5.5 阈值调节功能测试 |
| 4.5.6 误差分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文 |
（2）RF MEMS器件及其集成技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 RF MEMS开关 |
| 1.2.2 数控衰减器 |
| 1.2.3 RF MEMS器件与IC芯片的单片集成 |
| 1.3 研究内容及难点 |
| 1.4 章节安排 |
| 参考文献 |
| 第2章 RF MEMS技术和工艺简介 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 RF MEMS技术 |
| 2.2.1 RF MEMS技术的发展历程 |
| 2.2.2 基本RF MEMS器件 |
| 2.2.3 RF MEMS子系统 |
| 2.3 RF MEMS工艺 |
| 2.3.1 RF MEMS体硅工艺 |
| 2.3.2 RF MEMS表面牺牲层工艺 |
| 2.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第3章 高温度稳定性RF MEMS开关研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 高温度稳定性RF MEMS开关设计 |
| 3.2.1 开关机械结构设计 |
| 3.2.2 开关射频性能设计 |
| 3.2.3 开关结构参数确定 |
| 3.3 高温度稳定性RF MEMS开关性能仿真 |
| 3.4 高温度稳定性RF MEMS开关芯片测试 |
| 3.4.1 射频性能测试 |
| 3.4.2 下拉电压温度稳定性测试 |
| 3.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第4章 MEMS数控衰减器研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 MEMS数控衰减器设计 |
| 4.2.1 衰减器拓扑结构 |
| 4.2.2 RF MEMS开关设计 |
| 4.2.3 衰减单元设计 |
| 4.2.4 衰减器性能仿真 |
| 4.3 MEM数控衰减器性能测试 |
| 4.4 小结 |
| 参考文献 |
| 第5章 RF MEMS开关驱动电路研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 驱动电路工艺 |
| 5.2.1 集成电路工艺种类 |
| 5.2.2 BCD工艺 |
| 5.2.3 BCD工艺特点 |
| 5.2.4 200V SOI-BCD工艺 |
| 5.3 驱动电路原理图设计 |
| 5.3.1 振荡器 |
| 5.3.2 限幅放大器 |
| 5.3.3 升压单元 |
| 5.3.4 输出控制器 |
| 5.3.5 高压测试单元 |
| 5.4 驱动电路版图设计和后仿真 |
| 5.5 芯片测试 |
| 5.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第6章 RF MEMS开关与IC芯片集成技术研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 集成方法选择 |
| 6.3 基于类似Post-CMOS集成方法的设计 |
| 6.3.1 用于集成的RF MEMS开关结构参数确定 |
| 6.3.2 RF MEMS开关机械性能仿真 |
| 6.3.3 RF MEMS开关微波性能仿真 |
| 6.4 单片集成工艺 |
| 6.5 集成芯片性能测试 |
| 6.6 小结 |
| 参考文献 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 致谢 |
| 在读期间的成果 |
（3）面向微型傅里叶变换光谱仪的电热式MEMS微镜关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 技术背景及发展现状 |
| 1.1.2 MEMS微型光谱仪分类 |
| 1.1.3 选题依据与意义 |
| 1.2 基于MEMS微镜的FTS研究现状 |
| 1.2.1 静电式驱动 |
| 1.2.2 电磁式驱动 |
| 1.2.3 压电式驱动 |
| 1.2.4 电热式驱动 |
| 1.2.5 技术对比与总结 |
| 1.3 存在问题与挑战 |
| 1.4 研究目标与研究内容 |
| 1.4.1 研究目标 |
| 1.4.2 研究内容 |
| 1.5 全文总览 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 傅里叶变换光谱技术 |
| 2.1 概述 |
| 2.1.1 技术起源 |
| 2.1.2 FTS技术优势 |
| 2.1.3 时间调制与空间调制 |
| 2.2 FTS工作原理及相关理论 |
| 2.2.1 干涉与光谱 |
| 2.2.2 仪器线函数与分辨力 |
| 2.2.3 双边干涉与单边干涉 |
| 2.2.4 截趾处理 |
| 2.2.5 相位误差及校正 |
| 2.3 可动微镜对FTS系统的误差影响 |
| 2.3.1 光束发散角 |
| 2.3.2 动镜扫描倾角 |
| 2.3.3 非匀速扫描 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 电热式Bimorph驱动研究与分析 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 电热式驱动原理 |
| 3.2.1 薄膜的应力与应变 |
| 3.2.2 Bimorph驱动机理 |
| 3.3 电热式Bimorph的设计 |
| 3.3.1 驱动角度最大化 |
| 3.3.2 材料的选择 |
| 3.3.3 厚度的优化 |
| 3.3.4 加热电阻设计 |
| 3.4 Bimorph的机械特性分析 |
| 3.4.1 Bimorph厚度影响 |
| 3.4.2 内置电阻层影响 |
| 3.5 Bimorph的热模型分析 |
| 3.5.1 稳态热分布 |
| 3.5.2 非稳态热响应 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 垂直平动大位移电热式MEMS微镜 |
| 4.1 电热式垂直平动驱动器 |
| 4.1.1 LSF型驱动结构 |
| 4.1.2 双S型驱动结构 |
| 4.2 基于LSF结构的MEMS微镜 |
| 4.2.1 微镜结构设计 |
| 4.2.2 仿真分析与优化 |
| 4.2.3 加工流片 |
| 4.2.4 基本性能测试 |
| 4.3 基于双S结构的MEMS微镜 |
| 4.3.1 微镜的设计 |
| 4.3.2 仿真分析 |
| 4.3.3 加工流片 |
| 4.3.4 基本性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 电热式MEMS微镜的驱动控制 |
| 5.1 电热式MEMS微镜驱动 |
| 5.1.1 驱动方案 |
| 5.1.2 电路实现 |
| 5.2 电热式MEMS微镜倾角误差 |
| 5.2.1 成因分析 |
| 5.2.2 误差影响 |
| 5.3 基于比例电压的倾角补偿方案 |
| 5.3.1 方案思路 |
| 5.3.2 控制的实现 |
| 5.3.3 控制结果 |
| 5.4 基于负反馈的倾角调节方案 |
| 5.4.1 方案思路 |
| 5.4.2 控制的实现 |
| 5.4.3 控制结果 |
| 5.4.4 倾角调控算法优化 |
| 5.5 .电热式MEMS微镜倾角的闭环控制 |
| 5.5.1 模型建立 |
| 5.5.2 倾角控制器设计 |
| 5.5.3 控制系统性能 |
| 5.5.4 倾角控制 |
| 5.6 电热式MEMS微镜平动速度的闭环控制 |
| 5.6.1 模型建立 |
| 5.6.2 平动控制器设计 |
| 5.6.3 速度控制 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 基于电热式MEMS微镜的傅里叶变换光谱系统 |
| 6.1 系统总体方案 |
| 6.2 光路设计 |
| 6.2.1 参考光共路 |
| 6.2.2 MEMS测控回路 |
| 6.2.3 光束发散角考量 |
| 6.3 干涉信号检测与数据采集 |
| 6.3.1 干涉信号特征 |
| 6.3.2 干涉光信号检测 |
| 6.3.3 数据采集系统配置 |
| 6.3.4 基于MATLAB的数据采集程序 |
| 6.4 基于MATLAB的光谱数据处理 |
| 6.4.1 数据预处理 |
| 6.4.2 干涉信号插值 |
| 6.4.3 截趾处理 |
| 6.4.4 傅里叶变换与相位修正 |
| 6.5 FTS光谱实验研究 |
| 6.5.1 基于MEMS开环驱动 |
| 6.5.2 基于MEMS闭环驱动 |
| 6.6 本章小结 |
| 第7章 微型硅基光学平台上FTS模块 |
| 7.1 方案设计 |
| 7.2 SiOB上 FTS模块的实现 |
| 7.2.1 结构设计 |
| 7.2.2 组件加工 |
| 7.2.3 微组装工艺 |
| 7.3 MEMS微镜的开环控制 |
| 7.3.1 控制算法 |
| 7.3.2 控制结果 |
| 7.4 光谱实验验证 |
| 7.5 本章小结 |
| 第8章 集成一体化微型FTS片上系统 |
| 8.1 系统方案 |
| 8.2 方案设计 |
| 8.2.1 弯曲Bimorph设计 |
| 8.2.2 限位结构设计 |
| 8.2.3 微镜设计 |
| 8.2.4 整体配置 |
| 8.3 FTSOC的加工实现 |
| 8.3.1 版图设计 |
| 8.3.2 工艺流程 |
| 8.3.3 加工结果 |
| 8.4 基本性能测试 |
| 8.4.1 静态测试 |
| 8.4.2 频率响应 |
| 8.4.3 阶跃响应 |
| 8.5 光谱实验验证 |
| 8.6 本章小结 |
| 第9章 总结与展望 |
| 9.1 全文总结 |
| 9.2 创新点 |
| 9.3 后续展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
（4）激光点火系统用MEMS光开关研究与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景及意义 |
| 1.2 光开关分类 |
| 1.2.1 机械式光开关 |
| 1.2.2 波导光开关 |
| 1.2.3 MEMS光开关 |
| 1.3 国内外MEMS光开关研究现状 |
| 1.3.1 国外MEMS光开关研究现状 |
| 1.3.2 国内MEMS光开关研究现状 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 2 MEMS光开关原理 |
| 2.1 MEMS光开关工作原理 |
| 2.1.1 MEMS技术概述 |
| 2.1.2 MEMS光开关工作原理及结构 |
| 2.2 光耦合原理 |
| 2.2.1 光束传输原理 |
| 2.2.2 光纤连接对光耦合的影响 |
| 2.2.3 微型平面反射镜对光耦合的影响 |
| 2.3 光开关的主要性能参数 |
| 3 MEMS光开关结构设计与仿真分析 |
| 3.1 MEMS光开关结构设计 |
| 3.1.1 MEMS光开关光路切换结构设计 |
| 3.1.2 MEMS光开关驱动结构设计 |
| 3.1.3 MEMS光开关的整体结构设计 |
| 3.2 MEMS光开关仿真分析 |
| 3.2.1 MEMS光开关模态仿真 |
| 3.2.2 MEMS光开关静态仿真 |
| 3.2.3 MEMS光开关瞬态仿真 |
| 3.2.4 MEMS光开关机电耦合仿真 |
| 4 MEMS光开关工艺研究 |
| 4.1 微机械加工工艺 |
| 4.2 MEMS光开关的加工工艺流程 |
| 4.3 MEMS光开关的关键加工工艺研究 |
| 4.3.1 光刻工艺 |
| 4.3.2 阳极键合工艺 |
| 4.3.3 湿法减薄与CMP抛光工艺 |
| 4.3.4 高深宽比ICP刻蚀工艺 |
| 4.4 MEMS光开关耦合工艺 |
| 5 MEMS光开关工程化技术研究 |
| 5.1 MEMS光开关工程样机研制 |
| 5.2 MEMS光开关工程化应用要求 |
| 5.3 MEMS光开关静态测试 |
| 5.4 MEMS光开关动态测试 |
| 5.5 MEMS光开关环境试验 |
| 5.5.1 高低温试验 |
| 5.5.2 寿命试验 |
| 5.5.3 振动力学试验 |
| 5.5.4 冲击力学试验 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）硅微通道板制备及其热电性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统概述 |
| 1.1.1 微电子机械系统简介 |
| 1.1.2 微电子机械系统所用材料 |
| 1.1.3 微电子机械系统制造技术 |
| 1.1.4 MEMS的应用与最新进展 |
| 1.1.5 MEMS制造技术在硅材料加工方面的应用 |
| 1.2 微通道技术概述 |
| 1.2.1 微通道结构简介 |
| 1.2.2 微通道结构的应用 |
| 1.2.3 微通道结构研究的新进展 |
| 1.3 热电效应概述 |
| 1.3.1 热电效应的基本原理 |
| 1.3.2 热电材料的表征 |
| 1.3.3 热电材料的研究进展以及分类 |
| 1.4 本文主要工作 |
| 1.5 本文的研究意义 |
| 本章参考文献 |
| 第二章 硅微通道板的制备原理及方法 |
| 2.1 硅微通道的制备原理 |
| 2.1.1 多孔硅的形成机制 |
| 2.1.2 光电化学刻蚀理论 |
| 2.1.3 硅的电化学深刻蚀机制 |
| 2.2 硅微通道的制备流程 |
| 2.2.1 衬底选择 |
| 2.2.2 硅片清洗 |
| 2.2.3 硅片热氧化 |
| 2.2.4 掩模光刻 |
| 2.2.5 诱导坑腐蚀 |
| 2.2.6 光辅助电化学刻蚀 |
| 2.2.7 激光切割 |
| 2.3 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第三章 硅微通道板的电化学刻蚀及改进 |
| 3.1 电化学刻蚀的实验平台 |
| 3.1.1 反应装置 |
| 3.1.2 光照系统 |
| 3.1.3 数据采集与计算机自动控制系统 |
| 3.1.4 软件控制系统 |
| 3.1.5 硅片与刻蚀液 |
| 3.2 影响硅微通道形貌的各种因素以及改进 |
| 3.2.1 氢氟酸浓度与pH值对硅微通道形貌的影响 |
| 3.2.2 电流-电压特性分析及电流与光照的关系 |
| 3.2.3 温度对电化学刻蚀的影响 |
| 3.2.4 光源对硅微通道均匀性的影响 |
| 3.3 硅微通道的自分离现象 |
| 3.3.1 常见的硅微通道分离方法 |
| 3.3.2 自动分离现象及研究 |
| 3.3.3 自分离的机理 |
| 3.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第四章 硅微通道板的热电特性 |
| 4.1 硅材料的热电性能研究 |
| 4.1.1 低维硅材料的热电性能 |
| 4.1.2 硅微通道板的应用前景 |
| 4.2 硅微通道板的塞贝克效应 |
| 4.2.1 硅微通道板的塞贝克系数测试平台 |
| 4.2.2 塞贝克系数测试与分析 |
| 4.3 硅微通道板用于温度传感 |
| 4.3.1 硅材料用于热电传感 |
| 4.3.2 硅微通道板的热电传感实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第五章 氧化和掺杂对硅微通道板热电性能的影响 |
| 5.1 硅微通道板的氧化减薄 |
| 5.1.1 硅微通道板的氧化条件 |
| 5.1.2 氧化减薄后微通道的热电性能 |
| 5.2 硅微通道板的掺杂对热电性能的影响 |
| 5.2.1 半导体掺杂技术简介 |
| 5.2.2 硅微通道的硼掺杂实验 |
| 5.2.3 硼掺杂对硅微通道电阻率的影响 |
| 5.2.4 硼掺杂对硅微通道热电性能的影响 |
| 5.3 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第六章 硅微通道板帕尔帖效应的研究 |
| 6.1 帕尔帖效应 |
| 6.2 帕尔帖效应的实际应用 |
| 6.3 硅微通道板帕尔帖效应探索 |
| 6.3.1 硅微通道板的制备与掺杂 |
| 6.3.2 硅微通道热电结的构成与测量 |
| 6.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第七章 修饰后硅微通道结构的热电性能研究 |
| 7.1 β-FeS_i2的热电特性 |
| 7.1.1 β-FeSi_2的晶体学特性 |
| 7.1.2 β-FeSi_2的各种制备方法 |
| 7.2 β-FeSi_2修饰硅微通道的制备 |
| 7.2.1 低温铁镀液的配制 |
| 7.2.2 低温镀铁的原理 |
| 7.2.3 硅微通道板镀铁的工艺过程 |
| 7.2.4 退火过程 |
| 7.3 β-FeSi_2修饰硅微通道的性能表征 |
| 7.3.1 β-FeSi_2修饰硅微通道的XRD分析 |
| 7.3.2 β-FeSi_2修饰硅微通道的热电性能测试 |
| 7.3.3 β-FeSi_2热电性能的改善方向 |
| 7.4 本章小结 |
| 本章参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
| 致谢 |
（6）微型气相色谱柱的研制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 色谱法简介 |
| 1.1.1 气相色谱法 |
| 1.2 色谱历史 |
| 1.3 气相色谱系统 |
| 1.4 色谱柱类型 |
| 1.4.1 填充气相色谱柱 |
| 1.4.2 毛细管气相色谱柱 |
| 1.5 微型气相色谱柱研究意义及发展动态 |
| 1.5.1 气相色谱柱沟道微结构 |
| 1.5.2 气相色谱柱柱材料选择 |
| 1.5.3 固定相涂敷 |
| 1.6 课题主要目标以及论文内容介绍 |
| 第2章 色谱理论概要与分析 |
| 2.1 色谱分析基本理论 |
| 2.1.1 理论体系重要参数以及柱性能描述 |
| 2.2 矩形柱方程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 微型色谱柱的设计与微加工 |
| 3.1 体硅加工主要工艺 |
| 3.1.1 体硅深槽刻蚀技术（干法） |
| 3.1.2 湿法腐蚀 |
| 3.1.3 硅玻阳极键合 |
| 3.2 微型气相色谱柱设计 |
| 3.3 微细加工 |
| 3.4 微型色谱柱连接 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 固定相涂敷 |
| 4.1 固定相（液） |
| 4.1.1 对固定液的要求 |
| 4.1.2 固定相选择的原则 |
| 4.2 微型气相色谱柱涂敷前处理工艺 |
| 4.3 涂敷（coating） |
| 4.4 交联（cross-linking） |
| 4.5 详细涂敷实验步骤 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 色谱柱测试与评估 |
| 5.1 微型气相色谱柱测试 |
| 5.2 微型气相色谱柱分离效果评估 |
| 5.3 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 主要工作内容 |
| 6.2 研究实验成果 |
| 6.3 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
（7）光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器的工作原理 |
| 3 光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器的结构 |
| 3.1 目标气体发光管 |
| 3.2 滤波单元 |
| 3.3 微气室对 |
| 3.3.1 单色光成像光栅 |
| 3.3.2 光强检测单元 |
| 4 MEMS光谱气敏传感器的制作工艺 |
| 5 结论 |
| 附录A |
（8）硅基MEMS光强型光纤加速度计的设计与制作（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 MEMS 技术概述 |
| 1.3 光纤加速度计的类型 |
| 1.4 本论文的研究意义及主要研究内容 |
| 第二章 微加速度计的结构设计 |
| 2.1 微加速度计的基本原理 |
| 2.2 支撑梁的设计 |
| 2.3 光纤槽的设计 |
| 2.4 削角补偿 |
| 2.5 整体结构初步设计 |
| 第三章 微加速度计的有限元结构分析 |
| 3.1 ANSYS 概述 |
| 3.2 结构静力分析的有限元基础理论 |
| 3.3 结构优化分析 |
| 3.4 模态分析 |
| 3.5 性能分析 |
| 第四章 微加速度计的制作工艺研究 |
| 4.1 体硅微加工工艺 |
| 4.2 微加速度计的制作工艺流程 |
| 4.3 削角补偿结果 |
| 第五章 总结语 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 下一步将开展的工作 |
| 附录 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
（9）硅基8×8MEMS光开关阵列关键技术的研究（论文提纲范文）
| 提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光开关在全光通信网络中的应用 |
| 1.1.1 全光网络(AON) |
| 1.1.2 光开关在通信网络中的应用 |
| 1.2 光开关的种类 |
| 1.3 MEMS 技术 |
| 1.3.1 MEMS 技术概念及其特点 |
| 1.3.2 MEMS 工艺技术 |
| 1.3.3 MEMS 技术的应用 |
| 1.4 MEMS 光开关和MEMS 光开关阵列 |
| 1.4.1 MEMS 光开关的种类 |
| 1.4.2 MEMS 光开关关键技术 |
| 1.4.3 MEMS 光开关国内外研究现状 |
| 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 本文的主要研究内容 |
| 1.6 小结 |
| 第二章 （110）硅片各向异性腐蚀特性的研究 |
| 2.1 硅的晶体结构 |
| 2.2 硅的湿法腐蚀 |
| 2.2.1 硅的各向异性湿法腐蚀 |
| 2.2.1.1 各向异性腐蚀剂 |
| 2.2.1.2 硅的各向异性腐蚀机制 |
| 2.2.2 硅的各向同性腐蚀 |
| 2.3 （110）硅片的结晶学特点 |
| 2.4 （110）硅片在KOH溶液中的腐蚀特性 |
| 2.4.1 KOH 溶液对（110）面的影响 |
| 2.4.2 KOH 溶液对垂直{111}面的影响 |
| 2.4.3 KOH 溶液的晶向选择性腐蚀 |
| 2.5 （110）硅片上制作自对准光纤定位槽的研究 |
| 2.6 凸角削角和菱形凸角补偿的研究 |
| 2.6.1 KOH 溶液和KOH+IPA 溶液中的凸角腐蚀 |
| 2.6.2 KOH 溶液和KOH+IPA 溶液中的菱形凸角补偿 |
| 2.6.3 菱形凸角补偿结果分析 |
| 2.7 小结 |
| 第三章 光开关阵列的工作原理与结构设计 |
| 3.1 光开关阵列的工作原理 |
| 3.2 光开关单元上电极结构设计 |
| 3.3 驱动电压与光开关结构参数关系分析 |
| 3.4 光开关单元上电极结构与驱动电压 |
| 3.5 下电极结构与驱动电压 |
| 3.5.1 平面下电极结构光开关的驱动电压 |
| 3.5.2 倾斜下电极结构光开关的驱动电压 |
| 3.6 小结 |
| 第四章 光学部分设计与分析 |
| 4.1 单模光纤传输理论 |
| 4.1.1 高斯光束传播理论 |
| 4.1.2 高斯光束的q 参数及变换公式—ABCD 变换 |
| 4.2 光纤准直器的耦合损耗分析 |
| 4.2.1 准直器的选择 |
| 4.2.2 光纤准直器耦合引起的插入损耗分析 |
| 4.3 微反射镜引起的插入损耗分析 |
| 4.3.1 微反射镜与高斯光斑匹配引起的插入损耗 |
| 4.3.2 微反射镜表面粗糙度引起的插入损耗 |
| 4.3.3 微反射镜垂直性引起的插入损耗 |
| 4.3.4 金属膜对反射效率的影响 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 8×8 光开关阵列的制作与测试 |
| 5.1 掩模版的制作 |
| 5.2 工艺设备与工艺参数 |
| 5.3 光开关阵列的制作工艺流程 |
| 5.3.1 光开关阵列上电极的制作 |
| 5.3.1.1 {111}面的晶向定位 |
| 5.3.1.2 微反射镜阵列的制作 |
| 5.3.1.3 悬臂扭臂驱动结构的制作 |
| 5.3.2 倾斜下电极阵列的制作 |
| 5.3.2.1 （111）硅片的各向异性腐蚀特性 |
| 5.3.2.2 倾斜（111）硅片的制作 |
| 5.3.2.3 倾斜下电极掩模版图设计 |
| 5.3.2.4 倾斜下电极阵列的制作工艺流程 |
| 5.3.2.5 驱动信号金属引线的制作 |
| 5.4 光开关阵列的组装 |
| 5.5 光开关性能测试 |
| 5.5.1 微反射镜镜面粗糙度的测量 |
| 5.5.2 驱动电压的测试 |
| 5.5.3 光学性能的测试 |
| 5.6 小结 |
| 第六章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表论文及参与项目 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
（10）MOEMS阵列光开关的制作与性能测试（论文提纲范文）
| 内容提要 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 微光机电系统(MOEMS)的相关制造工艺 |
| 1.3 微光机电系统的应用及产业化前景 |
| 1.4 光开关的应用及研制的必要性 |
| 1.5 光开关的类型 |
| 1.5.1 热光效应光开关 |
| 1.5.2 电光效应光开关 |
| 1.5.3 声光开关 |
| 1.5.4 液晶光开关 |
| 1.5.5 磁光开关 |
| 1.5.6 全息光开关 |
| 1.5.7 机械式光开关 |
| 1.5.8 微机械式光开关（MOEMS） |
| 1.6 本课题的主要研究内容及其研究意义 |
| 第二章 8×8MOEMS 阵列光开关的结构设计 |
| 2.1 光开关的结构和工作原理 |
| 2.2 驱动结构的动力学分析 |
| 2.2.1 平面下电极的扭臂驱动结构的分析 |
| 2.2.2 倾斜下电极的扭臂驱动结构的分析 |
| 2.3 驱动电压的研究 |
| 2.4 开关时间的计算 |
| 2.5 总结 |
| 第三章 8×8MOEMS 阵列光开关的制作 |
| 3.1 MOEMS 光开关的基本制作工艺 |
| 3.1.1 掩膜材料的制作 |
| 3.1.2 光刻工艺 |
| 3.1.3 反应离子刻蚀（RIE）工艺 |
| 3.1.4 湿法刻蚀工艺 |
| 3.1.5 磁控溅射工艺 |
| 3.2 8×8MOEMS 阵列光开关的制作工艺流程 |
| 3.3 下电极的制作 |
| 3.4 器件封装 |
| 第四章 MOEMS 光开关的性能测试 |
| 4.1 MOEMS 光开关的性能指标 |
| 4.2 驱动电压的测试 |
| 4.3 开关时间的测试 |
| 4.4 光学性能的测试 |
| 第五章 全文总结 |
| 5.1 本文的主要工作和取得的主要成果 |
| 5.2 本文论述课题在实施过程的主要创新点 |
| 5.3 结论 |
| 参考文献 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 致谢 |
四、利用(110)硅片制作体硅微光开关的工艺研究（论文参考文献）
- [1]基于异质集成制造的静电锁定MEMS惯性开关研究[D]. 张晓静. 上海交通大学, 2020(09)
- [2]RF MEMS器件及其集成技术研究[D]. 孙俊峰. 东南大学, 2019(05)
- [3]面向微型傅里叶变换光谱仪的电热式MEMS微镜关键技术研究[D]. 王伟. 上海交通大学, 2017(05)
- [4]激光点火系统用MEMS光开关研究与设计[D]. 梅崴. 中国航天科技集团公司第一研究院, 2016(03)
- [5]硅微通道板制备及其热电性能研究[D]. 慈朋亮. 华东师范大学, 2011(05)
- [6]微型气相色谱柱的研制[D]. 廖明杰. 电子科技大学, 2011(12)
- [7]光谱式MEMS/CMOS兼容气敏传感器[J]. 高超群,焦斌斌,刘茂哲,李全宝,杨锴,石莎莉,李志刚,欧毅,景玉鹏,陈大鹏. 半导体学报, 2008(10)
- [8]硅基MEMS光强型光纤加速度计的设计与制作[D]. 玄伟. 吉林大学, 2007(04)
- [9]硅基8×8MEMS光开关阵列关键技术的研究[D]. 贾翠萍. 吉林大学, 2007(03)
- [10]MOEMS阵列光开关的制作与性能测试[D]. 王丹. 吉林大学, 2006(11)