基于微加工的膜片式光纖傳感器的制作及其應(yīng)用研究.pdf

1、微機電系統(tǒng)(MEMS)這一概念始于上個世紀80年代，它一般是指關(guān)鍵尺度在亞微米到亞毫米范圍內(nèi)電子和機械元器件組成的器件或系統(tǒng)。MEMS技術(shù)與傳統(tǒng)機械系統(tǒng)相比，不僅只是體積縮小了很多，而且在力學(xué)和運動學(xué)原理、材料加工、測量以及控制等方面都發(fā)生了很大的變化。MEMS屬于多學(xué)科交叉融合并具有戰(zhàn)略意義的前沿高新技術(shù)，它大幅度提升了信息系統(tǒng)的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平，在汽車、家電、電子等行業(yè)和軍事領(lǐng)域?qū)袠O其廣闊的應(yīng)用前景。

2、　　本論文通過對MEMS器件的深入研究，通過微加工的手段制作了一種環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅薄膜，該膜相對于普通平面薄膜，具有更平整，內(nèi)應(yīng)力更小，穩(wěn)定性更高，彈性模量更高等優(yōu)點?；谏鲜鰞?yōu)點，我們將此膜用作壓力和振動傳感器的核心傳感膜片，制作了一種新型的膜片式光纖氣體濃度傳感器。
　　第一章首先介紹了MEMS技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展前景，同時提出了本論文的主要研究目的和研究內(nèi)容。
　　第二章詳細地介紹了MEMS技術(shù)中常用的幾種加工技術(shù)手

3、段的理論以及實際應(yīng)用。
　　第三章首先根據(jù)摸索出的實驗工藝參數(shù)以及工藝參數(shù)的改進，通過一系列的對照試驗，我們在硅片正面加工制作了硅基環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅薄膜。然后將硅基環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)二氧化硅薄膜底部的體硅完全釋放掉，成功制作出了所需的傳感膜片。
　　第四章主要介紹了基于環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅薄膜，我們搭建了一套微振動光纖傳感系統(tǒng)，測出了環(huán)形波紋狀結(jié)構(gòu)的二氧化硅薄膜的聲壓響應(yīng)靈敏度。然后我們利用此膜，制作了一種新型的膜片