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公开(公告)号：CN113551812B
公开(公告)日：2023-06-27
申请号：CN202110462429.2
申请日：2021-04-27
申请人： 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
发明人： 王鸿雁 , 李学琛 , 关卫军 , 吴永顺 , 魏于昆 , 山涛 , 王爱华 , 付磊 , 赵立波 , 韩香广 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 罗国希 , 王永录 , 蒋庄德
摘要： 本发明公开了一种十字梁膜应力集中微压传感器芯片及其制备方法，感器芯片包括承压薄膜、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底等。具体结构为在硅基底背面刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀四块钻石形区域形成十字梁。芯片背腔相邻的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙所对应的芯片正面形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上，利用重掺杂欧姆接触区、金属引线以及金属焊盘将压敏电阻条连接形成惠斯通电桥，十字梁的存在可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN113551812A
公开(公告)日：2021-10-26
申请号：CN202110462429.2
申请日：2021-04-27
申请人： 陕西省计量科学研究院 , 西安交通大学
发明人： 王鸿雁 , 李学琛 , 关卫军 , 吴永顺 , 魏于昆 , 山涛 , 王爱华 , 付磊 , 赵立波 , 韩香广 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 罗国希 , 王永录 , 蒋庄德
摘要： 本发明公开了一种十字梁膜应力集中微压传感器芯片及其制备方法，感器芯片包括承压薄膜、硅基底、压敏电阻条、金属引线和防过载玻璃基底等。具体结构为在硅基底背面刻蚀形成承压薄膜以及半岛与岛屿结构，在硅基底正面刻蚀四块钻石形区域形成十字梁。芯片背腔相邻的岛屿与岛屿之间、岛屿与半岛之间的间隙所对应的芯片正面形成应力集中区域，四个压敏电阻条布置在该应力集中区域上，利用重掺杂欧姆接触区、金属引线以及金属焊盘将压敏电阻条连接形成惠斯通电桥，十字梁的存在可以进一步提高压敏电阻条处的应力集中效果。
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公开(公告)号：CN113295306A
公开(公告)日：2021-08-24
申请号：CN202110462455.5
申请日：2021-04-27
申请人： 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院 , 西安航天动力研究所
发明人： 赵立波 , 李学琛 , 韩香广 , 李伟 , 乔智霞 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 王鸿雁 , 关卫军 , 吴永顺 , 罗国希 , 王永录 , 魏于昆 , 山涛 , 蒋庄德
摘要： 本发明公开了一种压阻梁应力集中微压传感器芯片及其制备方法，传感器芯片包括硅基底和玻璃基底，所述硅基底背面刻蚀有背腔，背腔的底面为承压薄膜，所述承压薄膜正面设置有第一压阻梁、第二压阻梁、第三压阻梁和第四压阻梁；所述第一压阻梁、第二压阻梁、第三压阻梁和第四压阻梁上分别布置有一个压敏电阻条，所述压敏电阻条的长度方向和其所在的压阻梁的长度方向相同，所述压敏电阻条通过金属引线以及金属焊盘连接形成惠斯通电桥。解决了传统梁结构上的压敏电阻条垂直梁结构所在直线布置，因此梁结构的宽度必须大于压敏电阻条的宽度导致梁结构不能做到较窄的问题。
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公开(公告)号：CN113295306B
公开(公告)日：2022-12-30
申请号：CN202110462455.5
申请日：2021-04-27
申请人： 西安交通大学 , 陕西省计量科学研究院 , 西安航天动力研究所
发明人： 赵立波 , 李学琛 , 韩香广 , 李伟 , 乔智霞 , 皇咪咪 , 徐廷中 , 杨萍 , 王李 , 陈翠兰 , 王鸿雁 , 关卫军 , 吴永顺 , 罗国希 , 王永录 , 魏于昆 , 山涛 , 蒋庄德
摘要： 本发明公开了一种压阻梁应力集中微压传感器芯片及其制备方法，传感器芯片包括硅基底和玻璃基底，所述硅基底背面刻蚀有背腔，背腔的底面为承压薄膜，所述承压薄膜正面设置有第一压阻梁、第二压阻梁、第三压阻梁和第四压阻梁；所述第一压阻梁、第二压阻梁、第三压阻梁和第四压阻梁上分别布置有一个压敏电阻条，所述压敏电阻条的长度方向和其所在的压阻梁的长度方向相同，所述压敏电阻条通过金属引线以及金属焊盘连接形成惠斯通电桥。解决了传统梁结构上的压敏电阻条垂直梁结构所在直线布置，因此梁结构的宽度必须大于压敏电阻条的宽度导致梁结构不能做到较窄的问题。
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公开(公告)号：CN110398536B
公开(公告)日：2021-01-19
申请号：CN201910696430.4
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036
摘要： 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法，本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件，即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层，实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计，可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率，进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号：CN110361445B
公开(公告)日：2020-10-27
申请号：CN201910696445.0
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036 , G01N27/12 , G01B11/00
摘要： 本发明公开了一种多参数高选择性CMUTs气体传感器及其使用与制备方法，本发明采用SnO2、ZnO、Fe2O3、WO3等半导体金属氧化物，将其同时用作CMUTs上电极以及敏感识别材料，利用其吸附气体后同时引起薄膜质量及上电极电阻变化的特性，实现物理、化学性质相近或相似气体分子的高选择性敏感。薄膜质量的变化会引起CMUT谐振频率的变化；上电极电阻的变化会引起CMUT上下电极间交流电压幅值的变化，进而引起CMUT薄膜振动幅值的变化，通过谐振频率和薄膜振动位移幅值这两种输出参数的变化可实现气体分子的高选择性检测。此外，由于半导体氧化物敏感材料在温度调节下具有可重复使用性，因此本发明CMUT气体传感器除了具有高选择性外，还具有很好的重复性。
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公开(公告)号：CN110398536A
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201910696430.4
申请日：2019-07-30
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： G01N29/02 , G01N29/036
摘要： 本发明公开了一种多功能薄膜高灵敏度CMUTs气体传感器及其制备方法，本发明采用石墨烯、二硫化钼以及MXenes(二维过渡金属碳化物或氮化物)等同时具有高弹性模量、气体敏感性以及导电性的多功能材料作为CMUTs敏感元件，即单层悬空薄膜同时用作CMUTs振动薄膜、上电极以及敏感材料层，实现了振动薄膜、上电极以及敏感材料层等多层复合薄膜的一体化设计，可有效减小薄膜质量、提高单元一致性以及谐振频率，进而可实现CMUTs气体传感器检测极限及检测灵敏度等综合性能的大幅提高。
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公开(公告)号：CN108950703A
公开(公告)日：2018-12-07
申请号：CN201811088786.1
申请日：2018-09-18
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： D01D5/00 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00
CPC分类号： D01D5/0061 , B29C64/106 , B29C64/20 , B33Y10/00 , B33Y30/00 , D01D5/0092
摘要： 本发明公开一种基于近场静电纺丝一步化工艺制备压电聚合物MEMS结构的装置及方法，该装置包含了注射系统、前驱液、直流高压电源、可编程三轴移动平台、A4打印纸等关键部件，结合了近场静电纺丝的在线压电极化作用及其对纤维沉积位置的精确控制能力。以压电聚合物材料配制前驱液，利用近场静电纺丝过程中的强电场作用与静电拉伸作用实现对纤维的在线压电极化；同时，以A4打印纸作为纤维收集器，通过可编程三维移动平台运动轨迹的重复，实现纤维的一致性重复堆叠，完成可控三维结构的“增材”制造。通过本发明可实现聚合物MEMS结构与压电功能化的一步化快速高效制造。
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公开(公告)号：CN110522103B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN201910820677.2
申请日：2019-08-29
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
IPC分类号： H01L41/083
摘要： 本发明公开一种基于静电纺丝PVDF‑TrFE纤维薄膜的口罩热电能量收集器，PVDF‑TrFE静电纺丝纤维薄膜热电功能层具有热电性能优良、柔性、透气性良好等优点，通过静电纺丝技术实现纤维薄膜结构与热电功能化的一步化工艺制备。透气性良好的第一、第二柔性电极由裁剪的口罩本体蘸取碳纳米管溶液制备，既保留了口罩本体柔软透气性，又使其具备良好的导电性能。本发明提供的口罩式热电能量收集器将人体呼吸过程中产生的热能转换成电能，可为人体可穿戴设备、传感器等供电，不仅制造工艺简单、成本低，而且温差利用率大、佩戴舒适性高，适于商品化生产。
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公开(公告)号：CN110522103A
公开(公告)日：2019-12-03
申请号：CN201910820677.2
申请日：2019-08-29
申请人： 西安交通大学 , 西安交通大学苏州研究院
摘要： 本发明公开一种基于静电纺丝PVDF-TrFE纤维薄膜的口罩热电能量收集器，PVDF-TrFE静电纺丝纤维薄膜热电功能层具有热电性能优良、柔性、透气性良好等优点，通过静电纺丝技术实现纤维薄膜结构与热电功能化的一步化工艺制备。透气性良好的第一、第二柔性电极由裁剪的口罩本体蘸取碳纳米管溶液制备，既保留了口罩本体柔软透气性，又使其具备良好的导电性能。本发明提供的口罩式热电能量收集器将人体呼吸过程中产生的热能转换成电能，可为人体可穿戴设备、传感器等供电，不仅制造工艺简单、成本低，而且温差利用率大、佩戴舒适性高，适于商品化生产。
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