MEMS的几篇好博士论文

sysclock · 发表于 2008-3-26 00:43:12

part2

sysclock · 发表于 2008-3-26 00:44:20

本论文综合研究了分形天线、PBG 的优化分析理论、分形形式 PBG结构和 MEMS 可重构天线等问题。针对目前用于天线设计的分形结构有限的问题,提出了标准化的分形结构生成法,是系统化研究分形结构有力的数学工具。论文中以正方形作为基本图形,采用标准化的分形结构生成法,得到了相似维度大于 1 的共计 80 种分形结构。其中不仅包含整数维度的传统天线设计的几何图形,如正方形、直线,也包含了已经广泛用于分形天线和天线阵列研究的部分重要分形,如 Sierpinski carpet、Cantor Set 等结构。研究选择了 12 类共计24 种不同形式的分形结构用于制作分形贴片天线,得到众多具有电小特性或双频(多频)特性的天线,验证了分形结构用于天线拓扑设计的优点。论文中还分析了一种对数周期类的贴片天线,验证了对数周期结构用于驻波天线的可行性。提出了一种有效的 PBG 的优化理论:基于 S 参数的 PBG 结构分步优化方法(SOC 方法)。SOC 方法揭示了 PBG 特性的形成与单元 S 参数及单元间距之间的联系,提供了采用任意单元构成性能最佳的 PBG 结构的解决方案,对于 PBG 的优化设计有强的指导性。...

sysclock · 发表于 2008-3-26 00:45:47

论文针对轴向磁化永磁微电机微小型化的过程中,其转矩和效率的变化、能满足实际应用的最小电机尺寸、该类微电机的最优设计方法以及最优的批量化制造工艺等问题进行了如下研究工作: 论述了轴向磁化永磁微电机的研究意义、发展现状,采用有限元软件ANSYS电磁模块对电机微小型化过程中的结构参数进行了仿真分析,分析了主要参数变化对气隙磁密的影响规律,得出了适合不同直径电机的结构参数,以指导该类微电机的实际设计。对电机微小型化过程中的转矩和效率进行了仿真分析和计算,计算了不同直径时的转矩值,得到了定子线圈的最佳布线密度和在结构、转矩及气隙磁密等因素共同限制下电机所能达到的最小尺寸,即直径10mm,厚4mm,通以0.1A的电流时能获得47μN m的转矩。在PCB板上制作出了不同尺寸的定子线圈,采用精密机械加工工艺制作出相应电机转子及相关零部件,制作出若干样机,以验证仿真计算结果,并为利用MEMS工艺技术制作更小线宽及线间距的电机积累了丰厚的基础。

sysclock · 发表于 2008-3-26 00:47:51

本论文研究了一种可与集成电路集成的安培免疫微传感器，用于人免疫球蛋白G(IgG)的检测。该传感器采用微电子机械系统(MEMS)技术制备，以硅片作为基底，由铂制备的平面双电极结构以及SU-8光刻胶制备的微反应池所构成。论文设计了从源于传统固定化思想的戊二醛共价结合法，到新型的基于电化学聚合原理的几种不同的敏感膜固定化方法。其中，电聚合方法包括：抗体与聚吡咯电聚法，抗体与邻苯二胺电聚法，以及借助蛋白A与聚吡咯共聚膜实现抗体定向固定法。研究表明，采用电聚合方法制备敏感膜，具有省时、简便、可控性好等优点，是在微电极表面进行微量生物试剂固定的有效方法。该传感器采用夹心法实现对IgG的特异性识别作用，利用酶标对其底物的催化作用，通过检测电流信号实现检测。检测敏感度为ng／ml，试剂用量仅为微升量级。本文研究的基于MEMS技术的安培免疫微传感器与传统的酶联免疫检测法以及文献报道的安培免疫传感器相比，具有制备方法简单、响应快、试剂用量少、微型化、可集成等优点。

sysclock · 发表于 2008-3-26 00:50:05

在微流量控制系统中，微型泵作为核心的控制元件，在医学、化学、生物工程和电子工程等领域都有着广泛的应用前景，已经成为MEMS研究的热点之一。本文主要研究了基于MEMS技术的微型泵。首先本文总结了国内外微电子机械系统发展状况，尤其对各种微泵的研究现状及其特点进行了对比研究。同时对MEMS加工工艺进行了系统的研究，对本课题相关的LPCVD技术、蒸发镀膜技术、体硅各向异性腐蚀技术、键合技术进行了重点介绍。并对粘结键合效果进行了研究。本论文主要是希望获得制作工艺相对简单、稳定；驱动电压较低，性能稳定可靠，易于控制的微型泵。本论文首先研究了无阀式压电微泵的工作原理、结构设计优化、制作工艺流程以及性能测试，并与悬臂梁式压电微泵进行了性能对比。无阀压电微泵的动态特性研究表明：流速随频率成抛物线关系变化，最佳工作频率为1250Hz；在频率固定时，微泵流速随驱动电压的增加而增加；泵膜的厚度对于微泵的性能影响很大，相同条件下，较薄的泵膜具有更高的流速；而且泵膜越薄，对于频率的变化越敏感。