MEMS傳感器以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、可靠性高、成本低等優(yōu)點，成為環(huán)境監(jiān)測中檢測氣體、水體環(huán)境中生物化學(xué)物質(zhì)的一種較為常用的生物化學(xué)傳感器，逐漸成為環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域的研究熱點。 本文以一種基于叉指電極結(jié)構(gòu)的MEMS生物化學(xué)傳感器為研究對象，對其工作原理介紹、結(jié)構(gòu)優(yōu)化、制作工藝、測試應(yīng)用方面進行了系統(tǒng)的研究，具體內(nèi)容如下： 1．介紹了叉指電極傳感器的工作原理。針對其環(huán)境監(jiān)測中低濃度生物化學(xué)物質(zhì)難以檢測的問題，提供了一種基于叉指電極結(jié)構(gòu)的MEMS生物化學(xué)傳感器。著重研究叉指電極結(jié)構(gòu)的電阻模型和設(shè)計參數(shù)，通過優(yōu)化仿真分析得到設(shè)計參數(shù)對叉指電極傳感器的影響規(guī)律，從而對叉指電極傳感器的性能進行優(yōu)化。 2．通過綜合分析微機電的各種微加工方法，選擇濕法腐蝕工藝作為叉指電極微結(jié)構(gòu)的制造方法并設(shè)計了整個工藝方案。重點研究了鍍制鉻/金電極金屬層、濕法腐蝕叉指電極微結(jié)構(gòu)等工藝，對比分析了工藝參數(shù)對加工質(zhì)量的影響規(guī)律，通過優(yōu)化確定了各工藝環(huán)節(jié)的參數(shù)，最后經(jīng)過工藝實驗完成了叉指電極微結(jié)構(gòu)的制作。 3．完成了叉指電極氣體傳感器的設(shè)計與制作。對電極結(jié)構(gòu)的選擇、工藝流程的編制、氣敏材料的制備、傳感器版圖的繪制進行了系統(tǒng)的...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1氣體傳感器在汽車工業(yè)、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用

圖1.1氣體傳感器在汽車工業(yè)、航空航天領(lǐng)域應(yīng)用Figure1.1Theapplicationsofgassensorsintheautomotive,aviationandaerospaceareas另外，在美國國家航空航天局（NASA）目前研究課題....

圖1.2微型氣體傳感器的應(yīng)用（輪胎壓力檢測（左）；可燃性氣體泄漏檢測（右））

纖氣體傳感器，雖然測試結(jié)果精確，但是，比較復(fù)雜、昂貴，不能滿足實時測量的種類中，半導(dǎo)體氣敏傳感器以其價格低廉恢復(fù)時間短等優(yōu)勢，在目前氣體傳感器的究單位在這一研究領(lǐng)域已經(jīng)做了大量的研靈敏度、選擇性、穩(wěn)定性等性能難以同時還不能很好的解決。要同時解決以上眾多器的研究[9]。術(shù)在化學(xué)領(lǐng)域....

圖1.3NASAGlennResearchCenter的氣體傳感器樣品

氣體傳感器飛速發(fā)展，并應(yīng)用于各種場合，比如氣體泄漏檢測，5]。1993年美國航空航天局和海軍曾委托ESI公司生產(chǎn)適合三肼氣體檢感器[16]。1995年NASAGRC和CWRU開發(fā)了鈀合金肖特基二極管和上的氫傳感器，成功的應(yīng)用于NASAX-33飛行器試驗的安全系....

圖1.4NIST的微熱板式氣體傳感器陣列

預(yù)處理電子原件、能量供給、數(shù)據(jù)存儲等功能[18]。圖1.3NASAGlennResearchCenter的氣體傳感器樣品Figure1.3GassensorssamplefromNASAGlennResearchCenter圖1.4所示，美國的J....

本文編號：3927391