陈东红 作品数:14 被引量:37 H指数:4 供职机构: 中北大学电子与计算机科学技术学院电子测试技术国家重点实验室 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 国家高技术研究发展计划 教育部“新世纪优秀人才支持计划” 更多>> 相关领域: 电子电信 自动化与计算机技术 机械工程 矿业工程 更多>>
低频响应压电-电磁复合式能量采集器设计制造研究 无线传感网络、埋植监测系统、便携式电子设备及恶劣环境工作微器件的能量供给问题日益凸显,传统的供电电池存在体积大、寿命短、环境适应性差、储能有限、需要经常更换、且更换过程复杂或者有线供电等缺点,已无法满足该类系统的自供电需... 陈东红关键词:低频响应 微加工工艺 文献传递 高深宽比硅基微纳结构制造方法及其应用 被引量:7 2013年 三维高深宽比硅基结构是基于微纳制造技术的功能载体或执行机构。其由于小尺寸特征而获得特殊的微纳效应,具有灵敏度高、分辨率高、噪声低、位移量小等特点,在光电、生物、微能源和集成互连等技术领域具有广泛应用前景。主要分析了高深宽比硅基微纳结构的种类及特点;系统综述了该结构的制造方法及国内外研究现状;详细描述了不同外形特征结构的应用领域;从工艺标准、建模仿真、批量生产等方面讨论了高深宽比硅基微纳结构制造存在的技术瓶颈问题,并对高深宽比硅基微纳结构的可靠制造与发展趋势进行了展望。 穆继亮 郭茂香 刘冰 陈东红 丑修建 熊继军关键词:纳机电系统 高深宽比 硅微结构 刻蚀技术 MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源的设计 被引量:8 2015年 在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块上集成的高密度线圈切割磁感线产生感应电动势,将压电转换与磁电转换相结合把振动能转换为电能。建立了该结构的数学模型并用有限分析软件Ansys12.0对该器件进行力学特性分析,最后对加工出的微能源进行性能测试。测试结果表明,该微能源谐振频率为8 Hz,易与环境发生共振;在共振条件下,施加1 gn的加速度,器件压电发电开路输出电压峰峰值达154 m V,磁电发电开路输出电压峰-峰值达8 m V,有望为无线传感网络节点提供稳定的能源。 贺婷 杨杰 孔龄婕 陈晓勇 陈东红 燕乐 丑修建MEMS红外光源聚光反射镜结构设计及辐射收敛研究 红外光源聚焦、定向辐射是实现高效红外光源的关键之一。在MEMS红外光源上加装微小聚光反射镜,可减小红外散射、提高其电光转换效率进而增大其出射距离与远程目标分辨能力。本设计聚光反射镜镜体材料采用表面抛光的超硬铝合金,其具有... 孔龄婕 丑修建 贺婷 杨玉华 陈东红 张鹏文献传递 高k栅介质材料制备技术研究进展 被引量:2 2013年 随着半导体器件特征尺寸的不断减小,传统SiO2栅介质减薄到1 nm以下时会导致栅极漏电流增大、器件可靠性下降等诸多问题,已无法满足CMOS技术长远发展要求。因此,寻求替代SiO2的新型栅介质材料,减少器件的隧穿电流,提升可靠性成为CMOS技术的发展方向。如何制备化学性质稳定、性能优异的栅介质薄膜成为高k栅介质材料亟待解决的问题。论述了理想高k栅介质材料的基本要求,重点介绍了高k栅介质材料制备技术的研究进展,并分析指出了高k栅介质材料制备技术的未来发展趋势。 刘冰 穆继亮 陈东红 丑修建 郭涛 熊继军关键词:高介电常数 栅介质 掺杂 大量程纳米位移传感器的微纳加工制造 被引量:1 2015年 针对解决大量程纳米位移精度测量难度大的问题,提出了新型纳米时栅传感器。就大量程、高精度位移传感器的亚微米精度加工而言,宏观尺度范围内周期性结构单元一致性制造是保证位移传感器可靠性和高精度测量的关键所在。对上述提出的问题,采用高精度自动拼接曝光技术加工并实现了大量程标尺的图形转移,结合微纳加工方式实现时栅传感器亚微米级精度的制造。通过实验验证所加工出的样机能够达到预期目标,并且测量误差峰值在500 nm以内。 许卓 杨杰 王成 陈东红 丑修建关键词:时栅 低频响应MEMS压电式微型振动发电机 2015年 利用溶胶-凝胶工艺实现均匀致密压电(PZT)膜与Pt/Ti/SiO2/Si/SiO2晶片良好异质集成制造,结合湿法腐蚀、干法刻蚀、磁控溅射、光刻和剥离等MEMS加工工艺制造了一种"单中心质量块-8悬臂梁"结构的压电式微型振动发电机,实现了振动能向电能的转换。测试结果表明:在谐振频率16 Hz、加速度激励3 g、16个压电敏感单元相串联条件下,器件开路输出交流电压峰峰值最大,为166.40 mV;当加载1.20 MΩ负载时,输出功率最大,为0.73 nW,单位体积的输出功率为37.27 nW/cm3,压电敏感单元有效单位面积下的输出功率为0.26 nW/cm2。 安坤 陈东红 刘立 何剑 丑修建 张文栋关键词:低频响应 输出功率 溶胶-凝胶 铅基(Pb,La)(Zr,Ti)O_3反铁电厚膜微驱动结构的特性测试 2015年 采用金属醇盐为前驱体的溶胶-凝胶工艺,实现了PLZT反铁电厚膜晶圆级的制备。基于铅锆反铁电材料的相变应变效应和快速响应特性,结合微纳兼容制造关键技术,研制出具有大应变、快响应、低驱动特性的硅基(Pb,La)(Zr,Ti)O3反铁电厚膜微悬臂梁构件。3种激励模式的测试结果表明,定频模式下梁的最大位移和速率相对于扫频模式下高出数倍,且定频模式(Square)更有利于激发反铁电材料相变,使得微悬臂梁驱动构件产生更大的应变和更快的响应速度,为大行程驱动位移和快速响应新型微执行构件的设计提供一种新的技术途径。 安坤 陈东红 何剑 丑修建 薛晨阳 张文栋关键词:微悬臂梁 新型MEMS压电微能源驱动的乳化液泵站ZigBee振动监测系统研究 被引量:2 2016年 为确保矿用乳化液泵站安全运行,提出一种基于新型MEMS压电能量收集器的振动状态监测系统。器件为8悬臂梁-中心质量块结构,利用MEMS加工工艺制造,总体尺寸为7 000μm×7 000μm×400μm;能源管理模块以LTC3331为核心设计,可稳定输出3.3 V直流电压;无线传感网络基于ZigBee技术构建,终端节点的振动加速度采样率控制在10 Hz。经振动台系统测试表明,微能源阵列输出电压最大可达1.47 V,系统供电稳定性较好;在30 m内节点具有良好的传输可靠性和实时性。 燕乐 陈东红 孔龄婕 张鹏 王二伟 丑修建关键词:MEMS 监测系统 乳化液泵站 ZIGBEE MEMS红外光源定向辐射结构设计与分析 被引量:4 2015年 红外光源辐射利用率是制造高性能红外系统的关键,准直透镜因其减少红外光源的广角散射而大幅提高红外光源利用率。针对MEMS红外光源设计CaF2高红外透射材料的双凸曲面结构准直辐射透镜,使红外光线收敛呈准直辐射;由MEMS红外光源封装确定透镜最佳口径r=6.48 mm,透镜焦距f=7.2 mm,透镜厚度d'≤2 mm,用Zemax光学软件仿真优化,得出中间层厚度d=0.309 mm。并进行透镜的聚光光路仿真分析和效果验证,为定向辐射MEMS红外光源研发提供最优的原型尺寸参数,极大提高设计效率。 孔龄婕 贺婷 陈东红 燕乐 张鹏 丑修建