一、微机械器件形状与尺寸的图像测量研究（论文文献综述）
王振明[1]（2021）在《基于自组装石墨烯薄膜的柔性应变传感器的研究》文中研究指明应变传感器是一类能够将应变、压力、力矩等物理刺激信号,转换为可读信号并输出的传感器。一般的将应变传感器分为刚性应变传感器和柔性应变传感器两种,应变传感器在复杂表面的应用限制了刚性传感器的发展。柔性应变传感器则是指采用柔性材料制成的传感器,具有良好的柔韧性、延展性、甚至可自由弯曲甚至折叠。碳材料具有柔韧性好、导电性好、稳定性高、易于设计成各种形貌等优点,多次被用来制备柔性应变传感器。但已报道的利用还原法制备的石墨烯质量缺陷大,利用化学气相沉积法（CVD）制备石墨烯的工艺复杂、成本高。这些问题都会限制石墨烯基柔性应变传感器发展。为克服已有的石墨烯基柔性应变传感器所具有的缺点和不足,本课题设计了一种基于自组装石墨烯薄膜的柔性应变传感器和柔性纹身干电极,以石墨烯纳米片为原材料,利用马兰格尼效应制备了自组装石墨烯纳米薄膜,利用柔性材料聚酰亚胺（PI）作为柔性纹身式应变传感器的基底。利用微机械雕刻和转印工艺制作了柔性纹身式应变传感器。最后对柔性应变传感器的性能进行分析测试。检测结果表明应变传感器的在1%的应变下的灵敏度为2.5%,可承受2000次的疲劳测试,可以测试人体脉搏信号和呼吸信号。除此之外,利用这种工艺制备了一种的石墨烯纹身干电极。同样工艺制备的石墨烯纹身干电极与市售的Ag/Ag Cl凝胶电极相比,具有更高的稳定性（24小时内检测能力无明显衰减）,基于石墨烯纳米薄膜的纹身干电极具有较低的皮肤接触阻抗,人体心电图（ECG）的检测能力高于Ag/Ag Cl凝胶电极55%,并且同时用于不同动作肌电图（EMG）的准确检测。
虞温豪[2]（2021）在《激光通信信道空间自适应处理关键技术研究》文中提出自由空间光通信结合微波通信建设方便、灵活组网和光纤通信高传输速率,频带资源丰富,高安全性的优点,具有广泛的研究和工程应用价值。然而,对于以大气为通信信道的激光通信系统,链路的不可靠性会导致通信质量下降,甚至链路断裂。因此,在自由空间激光通信系统内引入自适应光学处理技术来抑制大气湍流效应,对于实现可靠的激光通信至关重要。本文聚焦激光通信信道空间自适应处理关键技术,对自适应光学系统模型和波前校正算法进行了重要的研究。主要研究内容如下:首先,针对微机械膜变形镜（DM）结合夏克哈特曼波前传感器（SHWS）组成的闭环自适应光学系统,本文提出一种基于完整二阶系统响应的DM-SHWS模型,用于表征变形镜归一化指令到光斑点偏移量的转换关系。不同于传统的仅包含二阶系数的建模方法,本研究额外引入一阶和常数项系数,分别用来表征参考面响应的实验测量误差和优化光斑点偏移量和变形镜指令函数曲线的拟合结果。随后,针对微机械膜变形镜控制通道的非线性响应和强耦合性问题,详细阐述了系统模型的校准方法。实验验证较于传统系统模型校准过程,完整二阶系统拟合法得到的光斑点偏移量和变形镜指令的拟合曲线与实际测量数据拟合结果更为精确,尤其在归一化指令定义域的较大和较小边界处。同时,完整二阶系统响应模型应用于随机电压指令的波前偏移面重构,误差占比小于10%且波前相位RMS值小于1/8个波长的波前偏移面的重构准确率高于95%,表征出对噪声抖动良好的抵抗能力。其次,针对畸变相差的波前校正过程,本文提出一种基于完整二阶系统响应模型的迭代波前校正算法,使用优化方法获得能构建与畸变波前相位共轭的反射面的变形镜归一化指令,并通过非线性迭代校正残余相差的方式获得最优的校正结果。不同优化方法通过MATLAB进行仿真分析,并根据迭代次数和耗时情况选定了高斯牛顿法作为波前校正算法获取共轭指令的实现方法。同时,迭代波前校正算法的性能在自适应光学实验平台上得到了验证,针对畸变相差能在两次迭代时收敛至最优或近似最优的校正结果,系统输出波前相差小于1/8个波长。另外,对于动态大气湍流的适应性,由于变形镜校正能力有限,只要输入波前RMS值小于1.8个波长,自适应光学系统输出波前均能收敛至1/8个波长以下。
沈涛[3]（2021）在《二维MoS2光电性能调控及器件基础研究》文中认为二维纳米材料因其原子级厚度、表面无悬挂键以及柔性透明等特点在新一代电子与光电子领域表现出巨大的应用潜力。近年来,以MoS2为代表的二维过渡金属硫化合物成为继石墨烯之后广受关注的二维半导体材料体系,究其原因是因其具有合适的禁带宽度以及可观的载流子迁移率。合适的带宽能确保MoS2场效应晶体管具有较高的开关比,但同时使得其物理化学性质更容易受到表界面环境改变的扰动。一方面,物理手段以及化学分子修饰对载流子输运性能的影响和机制尚需明确。另一方面,虽然二维MoS2由于其独特的光电特性被广泛研究用于高性能光电探测器,但目前基于MoS2的光电性能仍需进一步提升。本论文立足二维MoS2材料,采用化学气相沉积法优化制备了高质量的二维MoS2材料,阐明了其生长机理。以单层MoS2纳米片为对象,研究了电子束辐照下单层MoS2的电学性能演变规律,并探讨了其电荷传输机制;利用有机小分子CuPc对单层MoS2进行了有效掺杂,阐明了 CuPc分子修饰对MoS2光电性能的影响规律和调控机理;设计构建了绿色低成本高性能的CuInSe2/MoS2混合维度范德华异质结,实现了紫外到近红外光的超灵敏探测,并揭示了其光增益机制。通过优化工艺参数,在常压下制备了单层MoS2三角形纳米片,样品最大尺寸达263.5 μm,为单晶结构,影响单层MoS2三角形纳米片尺寸的关键因素是反应温度、保温时间和氧气流量。采用低压CVD法制备了均匀连续的单层MoS2薄膜,研究表明生长前驱体和衬底的选择对MoS2薄膜的生长较关键。构筑了基于单层MoS2三角形纳米片和单层MoS2薄膜的场效应晶体管,比较分析了两种器件的电输运性能。利用电子束辐照调控了单层MoS2的缺陷水平,研究了不同辐照参数下单层MoS2中硫空位密度的变化规律,建立了电子束辐照、硫空位密度与二维MoS2电输运性能之间的内在联系,揭示了电子束辐照下单层MoS2的电荷传输机制。研究表明电子束辐照后单层MoS2器件源漏电流提升约3个数量级,载流子迁移率提高约80倍,最大电子迁移率可达83 cm2/Vs。电子束辐照可以引起MoS2的电荷传输机制由带状传输转变为莫特变程跳跃传输,凭借其传输优势诱导高的电子迁移率。在这一模型中,电子束辐照产生的硫空位充当了局域态,为电荷传输提供了更多的通道,硫空位密度控制在5.5%左右,可以最大化电荷传输效率。利用有机小分子CuPc对单层MoS2进行了有效掺杂,系统研究了 CuPc分子对MoS2光学、电学及光电子学的影响规律和内在机理。通过拉曼偏移、光致发光效率增强、电学传输极性改变以及光响应动力学改善等一系列表征分析结果,阐明了 CuPc分子修饰对MoS2中载流子类型、载流子浓度和激子发射的影响规律,并从能带结构层面揭示了 CuPc分子对单层MoS2界面载流子动力学的调控机理,证实了化学分子修饰对二维纳米材料光电性能的高效调控能力。围绕二维MoS2基光电探测器的功能以及性能优化,设计选取环境友好、优异光吸收系数、宽吸收范围、低成本溶液合成的CuInSe2量子点。通过将CuInSe2量子点与单层MoS2耦合,构筑了有利于载流子分离传输的type II型能带排列的0D-2D混合维度范德华异质结,实现了紫外到红外光范围的超灵敏检测。相应光电晶体管的光响应度和探测率分别提高约30倍和20倍,响应速度提高约50倍,1064 nm激发波长下的响应度高达74.8 A/W,研究并揭示了该高性能光电晶体管的增益机制。该研究工作以设计高性能二维MoS2基场效应晶体管和光电功能器件为导向,从缺陷浓度控制、化学分子修饰、混合维度范德华异质结构筑等方面出发,实现了对二维MoS2光电性能的有效调控。该研究对二维材料电输运特性以及界面载流子行为有了进一步的理解,为高性能光电子器件的开发提供了新的思路,有望推动其在光电信息领域的进一步发展和突破。
肖建坤[4]（2021）在《单层MoS2场效应晶体管构筑与电输运性能调控》文中研究说明过渡金属硫族化合物因其独特的层状材料结构和物理特性而受到广受关注。尤其是单层二硫化钼（MoS2）,作为一种宽带隙、原子级别厚度、高迁移率的半导体材料,非常适合作为场效应晶体管的沟道材料,构筑高开关比、高性能的电子器件。单层MoS2场效应晶体管能有效抑制沟道尺寸缩小引起的短沟道效应,因而在未来芯片和集成电路应用中表现出了极大的潜力。然而,目前单层MoS2场效应晶体管普遍存在接触电阻过高导致的迁移率低、饱和输出电流低等问题。本文以单层MoS2材料为研究对象,控制合成了高质量单层MoS2;揭示了不同功函数金属对单层MoS2场效应晶体管接触性能的影响机制,构筑了金属钆（Gd）作为电极的单层MoS2场效应晶体管;采用硫空位调控策略实现了对单层MoS2场效应晶体管电输运性能的优化,为构筑高性能单层MoS2场效应晶体管提供了有效解决方案;设计构筑的边缘接触单层MoS2场效应晶体管电输运性能在小长度电极下保持稳定,最终研制出高性能、小长度电极的单层MoS2场效应晶体管。采用氧气辅助化学气相沉积法和机械剥离法分别制备出单层MoS2,优化了制备工艺参数,发现了氧气限制单层MoS2的垂直生长是实现大面积单层MoS2生长的关键,实现了单层MoS2的精确转移,系统分析了生长过程中影响单层MoS2形貌的关键因素是硫源的温度,影响单层MoS2结晶质量的主要因素是通入的氧气流量。设计构筑了不同功函数金属作为接触电极的单层MoS2场效应晶体管,揭示了金属功函数对单层MoS2场效应晶体管电输运性能的影响规律。发现了低功函数金属Gd可提升单层MoS2场效应晶体管电输运性能。低功函数Gd作为电极的单层MoS2场效应晶体管,最高迁移率达92 cm2 V-1s-1,最大饱和输出电流密度为289 μA/μm。设计发展了单层MoS2硫空位浓度调控的方法,阐明了接触区域硫空位浓度对单层MoS2场效应晶体管电输运性能的影响规律和机理。采用氩等离子体调控接触区域单层MoS2硫空位浓度,发现了硫空位引起的n型掺杂效应显着提升了接触区域对沟道MoS2的电子注入,晶体管的肖特基势垒高度为17.8 meV和接触电阻为1.7 kΩ·μm。单层MoS2场效应晶体管迁移率高达153 cm2 V-1s-1,饱和电流密度达342μA/μm,开关比为109。设计构筑了边缘接触单层MoS2场效应晶体管,对比研究了边缘和顶部两种接触类型的单层MoS2场效应晶体管在不同电极长度下电输运性能的变化规律。发现边缘接触单层MoS2场效应晶体具有低接触电阻（2.5 kΩ·μm）,高的迁移率（96 cm2V-1S-1）,高开关比为（108）。边缘接触单层MoS2场效应晶体管在电极长度较小（150 nm）仍保持良好的电学稳定性。研制出了沟道长度为90 nm和电极长度为185 nm的边缘接触单层MoS2场效应晶体管,最大饱和电流密度为730μA/μm,开态电流密度为178 μA/μm。
柳柏杉[5]（2021）在《范德华异质结载流子行为与光电性能调控研究》文中提出以MoS2,WSe2为典型代表的二维半导体型过渡族金属硫族化合物（TMDCs）,具有合适带隙、高载流子迁移率和强光-物质相互作用。并且,TMDCs表面无悬挂键,可以通过层间范德华力自由堆垛组装成异质结,真正实现“按需设计”,是构筑下一代光电器件的理想候选材料。有效调控范德华异质结载流子行为是设计构筑高性能光电器件的关键。本文聚焦TMDCs范德华异质结,控制合成了高质量单层MoS2,优化了范德华异质结的构筑流程;阐明了电极接触和层数选择对MoS2/WSe2异质结载流子行为的作用机制,研制了高性能的MoS2/WSe2异质结光电探测器;提出了构筑周期性应变分布的ZnO/MoS2异质结阵列的新方法,揭示了应变对ZnO/MoS2异质结界面载流子行为的调控规律;设计构筑了梯度应变分布的ZnO/WSe2异质结阵列,实现了梯度应变对ZnO/WSe2异质结阵列光电性能的有效调控。采用氧气辅助的化学气相沉积法制备了单层MoS2,发现了随着硫源温度升高,单层MoS2的形状从六边形变为三角形,明晰了氧气对MoS2垂直生长的抑制作用是实现大面积单层MoS2生长的关键,提出了增加恒温区基底数量控制单层MoS2形核位点数量的新策略,发现了延长高温反应时间（>30min）有助于提升单层MoS2的结晶质量。探索了针对化学气相沉积法生长的MoS2与机械剥离的二维材料的转移技术,提出了逐层退火增强范德华异质结层间耦合的策略。设计并构筑了 MoS2/WSe2范德华异质结,在同一个范德华器件中原位集成不同电极接触对比光电性能,证实了石墨烯电极的垂直范德华接触有效缩短载流子传输路径并避免接触界面的费米钉扎,实现了异质结载流子传输与收集的优化。探索了 WSe2层数对MoS2/WSe2异质结光电性能的影响规律,证实了 WSe2层数为1 1（厚度7 nm）时可以最大化平衡层数依赖的载流子产生、分离、传输和收集的竞争关系。基于电极接触与层数选择的协同结构优化,研制出超高外量子效率（61%）和超快响应速度（4.1μs）的MoS2/WSe2光伏型光电探测器。设计并构筑了 ZnO/MoS2范德华异质结阵列,提出了利用湿法转移过程中ZnO纳米压印力诱导单层MoS2产生双轴拉伸应变的新技术。利用拉曼光谱表征证明了单层MoS2周期性应变的分布规律,接触界面最大拉伸应变为0.6%。在ZnO/Al2O3/MoS2结构中,发现了应变诱导单层MoS2的激子汇聚效应,单层MoS2的发光效率提升了 50%。证实了应变增强ZnO/MoS2的界面电荷分离效率,通过理论计算,揭示了应变增强ZnO/MoS2异质结界面电荷分离的作用机理:应变抬升单层MoS2的费米能级,降低了 ZnO/MoS2异质结界面的尖峰势垒,促进了界面载流子分离。设计并构筑了 ZnO/WSe2范德华异质结阵列,实现了 ZnO/WSe2光伏型光电探测器的构筑。通过精确控制ZnO纳米棒阵列的高度,获得了预置梯度应变分布（0.6%,1%,1.6%和2%）的ZnO/WSe2异质结阵列。发现随着应变从0.6%增加到2%,异质结的光响应度从75 mA/W提升到140 mA/W。通过光谱学表征和理论计算,阐明了梯度应变调控异质结光电性能的作用机制:应变诱导WSe2激子汇聚与应变优化ZnO/WSe2界面能带结构协同提升了界面的载流子分离效率。
郝飞帆[6]（2021）在《双层光栅面内检测的微陀螺工艺关键技术研究》文中研究表明微陀螺作为微惯性系统中的核心器件之一,主要用于测量载体的角速度,微陀螺具有体积小、功耗低、成本低等众多优势,在军用制导、无人机等领域和民用汽车导航、海上定位等领域有十分重要的应用价值。高精度微陀螺产品和技术被国外严格控制,而将双层光栅检测位移应用到微陀螺中,有望突破目前电容、压电等主流检测方式的极限。本文提出一种利用双层光栅面内检测方式工作的微陀螺,并对其关键制作工艺进行了研究。本文主要完成微陀螺结构仿真及计算、微陀螺工艺方案设计、工艺制作、键合测试、结构表征与固有频率测试分析。主要研究内容如下:首先对双层光栅微陀螺进行了原理介绍,即在哥式力作用下,动静光栅面内产生位移,使得衍射光强发生变化,通过探测光强变化,提取位移信号,最后解调获得角速度。对微陀螺进行仿真计算,得出大陀螺的结构灵敏度为5.665×10-9 m/°/s（大气压下）,微陀螺总的效应灵敏度为10 m V/°/s,驱动方向的品质因数为3946,检测方向的品质因数为4226,微陀螺的机械带宽为11Hz,噪声水平达0.27°/h/√Hz。接着对硅片工艺、玻璃片工艺进行了版图设计以及工艺流程设计,并对键合方式的选择进行了分析与选择。通过试验,建立了光刻模型、阳极模型。确定采用金属阻挡层方式避免吸合失效,采用阳极键合方式形成Al-Al互联通道,为后续进行上下光栅间距调节提供电学通道。之后采用干法工艺、湿法工艺、长膜等工艺进行了硅片以及玻璃的加工,并且对硅玻璃进行了阳极键合。最后对阳极键合晶圆进行了C-SAM扫描检测显示无缺陷,对Al-Al互联界面进行分析显示形成互联,对阳极键合进行剪切强度试验,得出其平均剪切强度为33.94Mpa,对器件进行冲击测试,冲击前后互联阻值无明显变化。对陀螺整体结构进行了扫描电子显微镜测试,对梁的宽度和质量块的厚度进行了测试分析。陀螺整体结构基本满足设计要求,制造误差控制在5%以内。在大气压环境中对双层光栅陀螺进行了驱动和检测幅频特性曲线测试,驱动固有频率为7675Hz,检测固有频率7703Hz,与动力学仿真结果的最大相对误差为5.6%,驱动和检测频差为28Hz。
蔚丽俊[7]（2021）在《宽频带电容式微机械超声换能器设计及特性分析》文中研究指明宽频带电容式微机械超声换能器（Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer,CMUT）凭借其优良特性,在超声成像、超声识别、无损检测、流量测量等方面具有广阔的应用前景。当前我国在常规CMUT的研究方面已经取得一些进展,但是对于宽频带CMUT的研究还处于起始阶段。因此本文对于宽频带CMUT的结构设计和特性分析呈现出重要的研究意义和实用价值,以下为具体研究内容:（1）建立了CMUT的两种理论模型:薄板振动模型和平板电容模型。通过对两种模型进行分析,获得了CMUT的特征频率、振动位移、塌陷电压、发射声压、接收灵敏度等参数的计算公式,并从微元和阵元两个方面分别介绍了宽频带CMUT的设计思路。（2）利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics建立了CMUT微元的模型,运行了模态仿真、静态仿真、塌陷电压仿真、谐响应仿真以及瞬态仿真,从而获得了CMUT微元的共振频率、静态位移、塌陷电压值等参数;然后分别改变CMUT微元上下电极间的直流偏置电压的幅值和交流激励电压的信号波形、幅值、频率、周期,分析了CMUT微元发射性能受所施加电压信号的影响;最后通过改变组成阵元的CMUT微元大小、数目和间距,分析了阵元参数对其特性的影响。这些对CMUT微元和阵元性能影响因素的分析,为宽频带CMUT的结构设计奠定了基础。（3）研究了提高CMUT微元和阵元带宽的方法,并分析了宽频带CMUT阵元结构的设计原则。通过增大振动薄膜的半径-厚度比和设计多频段混合递减式的振膜结构分别增大了CMUT微元和阵元的带宽。然后通过改变组成CMUT阵元的微元间距和不同尺寸微元数目,仿真分析了间距和数目对阵元带宽的影响,从而优化了CMUT阵元的带宽特性。最后分析了宽频带CMUT阵元主要结构参数的选取原则,根据提出的原则设计了三个在空气域中共振频率为3MHz,-6d B相对带宽为50%的CMUT阵元,其相邻微元频率交叉范围分别为20%、50%和80%,然后利用COMSOL进行了建模分析。结果证明当相邻微元频率交叉范围较大时,CMUT阵元带宽特性更好,本文得到的设计规律可以为宽频带CMUT阵元主要结构参数的选取提供理论指导。
李梦一[8]（2021）在《SiO2微梁制备及微梁结构的力学仿真研究》文中认为微机电系统（Micro-Electro-Mechanical Systems,MEMS）,是集微机械、微执行器、信号处理器、及控制、接口、通信和电源等于一体的可批量制作的自动化和智能化的微系统。其主要特征是微型化,系统关键尺寸通常处于亚微米至亚毫米范围内。因而这是一个多学科交叉、多场耦合、多种细微观作用（如范德华力、卡西米尔力等）都可能需要考虑的研究领域。并且随着工业与社会的发展,MEMS器件得到了越来越广泛的应用,对其的研究受到了广泛关注并得到不断深入发展。微悬臂梁作为MEMS中常见的微结构之一,因其体积小、功耗低、灵敏度高、响应速度快等优点,在诸多传感检测方面都有广泛应用。本文对SiO2微悬臂梁制备工艺的探索、释放过程中出现的系列梁结构力学仿真以及今后要制作的微悬臂梁结构的基底选择等问题进行了相应研究。首先对单晶硅的晶体结构以及湿法腐蚀剂的选择作了简要说明,紧接着对制备SiO2微悬臂梁所需要的设备、自己设计的装置作了简要介绍,基于实验室现有条件制备了 SiO2微悬臂梁,得到了相关工艺流程及具体工艺参数,并对制备的结果进行了充分的分析。利用KOH湿法腐蚀法制备SiO2微悬臂梁时,发现腐蚀掩膜边缘与（100）硅片主参考面成45°角的微悬梁结构底部有未完全掏蚀和过完全掏蚀的情况。借助COMSOL Multiphysics仿真软件对微悬臂梁结构从未完全掏蚀到过完全掏蚀的三维模型进行模态分析和静态分析。通过不同的加载形式模拟梁静态工作模式和受残余应力影响下的应力集中情况。针对课题组今后要制作的SiO2微悬臂梁结构,利用COMSOLMultiphysics仿真软件模拟其静、动态性能。研究了基底的材料、形状、底面连接方式对其静态性能的影响;基底材料、微小质量对其动态性能的影响。为应对不同测量需要时,选择不同的基底提供了参考依据。微悬臂梁在现代的检测分析方面扮演着极其重要的角色。通过本课题的研究工作,成功的制备出了 SiO2微悬臂梁,并对观测到的结构和准备制作的结构进行了一系列仿真分析,为课题组后续工作的开展提供了相应参考。
杨双宁[9]（2021）在《基于飞秒激光双光子聚合的复杂面型微光学元件制备》文中研究表明微光学元器件具有体积与重量都很小、制造成本低廉,在实际应用中表现优异等优点,因而被应用于显示技术、光场操作、集成光学系统中。近年来,随着微光学、微电子、微机电系统学等领域的飞速发展,微光学元件的应用范围也越来越广泛。但是发展总会伴随着挑战,由于微光学器件的广泛应用,以及现有的加工方法无法满足更为先进器件的制造,导致目前的器件在某些领域无法满足一定的现实需求。因此,制备如面型更为复杂、聚焦效果更好、衍射效率更高的微光学器件十分重要。常用的微光学器件的加工方法对于复杂元件的制备存在局限性。传统的制备方法如平面光刻工艺、离子束刻蚀技术等大部分工艺虽然已经被成功的证明可以在微纳米尺度对微光学元件进行加工,但是会存在如工艺复杂,需要掩膜版、适合平面、没有太多起伏的结构,三维结构加工困难,且加工精度较低,结构表面质量不尽如人意等问题。因此为解决工艺复杂、加工精度低等问题,本文提出了利用飞秒激光双光子聚合的加工方法制备复杂面型的三维微光学器件。飞秒激光双光子聚合技术加工精度高,由于在加工过程能量主要分布于焦点中心的位置,因此可以加工小于衍射极限尺寸的微纳尺度的结构。并且加工前可以对结构进行精确设计,利用程序控制激光扫描路线,也就是说理论上可以加工任意形貌的结构。本文选择SU8聚合物材料,以闪耀光栅和三维Kinoform折射透镜两种光学元件为例,展示了双光子聚合加工方法的独特优势。首先通过调控激光扫描点间距、单点曝光时间等参数实现了大尺寸、超平滑的复杂面型微光学器件,结构尺寸可以达到80μm×90μm×90μm,粗糙度为2 nm。在选定适宜加工参数后,制备了不同周期以及高度,即不同闪耀角的光栅结构,结果证明结构确实可以将绝大部分通过光栅的光能集中在某一指定的能级上。随后制备了可以对X射线进行折射聚焦的Kinoform透镜,实验过程中通过调控实验参数,使得结构表面质量优异,且细节处也能完好保留。两种结构都与结构的预期设计相符。本文通过实验证明了双光子聚合加工方法对复杂三维结构加工的可行性,这给微纳加工提供了新思路,也势必会为微光学、微电子学、微机械等领域打开一扇崭新的大门,并不断推动其快速向前发展。
连高歌[10]（2021）在《多焦距仿生复眼成像系统研究》文中认为随着微加工设备及工艺技术的不断提高和发展,微米尺寸光学器件的制备和应用成了一个重要研究领域,光学成像系统也朝着微型化、集成化和高性能的方向发展。受启于自然界节肢动物的复眼结构,国内外的学者把目光聚焦在了仿生复眼成像系统上。复眼成像系统具有小体积、多通道、大视场的特点,不仅能够观察多方位的信号,并对移动物体做出快速响应,而且还能根据各子眼之间接收到的信号差异计算出目标的空间位置,这使得复眼系统在空间导航、监控安防、医疗监测、信息提取等领域有着巨大的应用前景。近年来,研究人员提出了许多仿生复眼成像系统的设计和制备方案,一些设计方案能够实现优异的成像性能,却依赖于复杂的制备工艺或庞大的系统体积。采用曲面多焦距复眼透镜和平面图像传感器作为系统成像结构的设计,易于实现小型化集成,从而大大降低了系统制备装配的难度,但尚不能实现高精度多焦距复眼透镜的快速制备。这些都是仿生复眼成像系统在小型化集成的实际应用中,亟待解决的问题。本论文针对仿生复眼成像系统小型化集成和大视场成像的实用需求,从成像系统的多焦距结构设计、多焦距子眼的制备、曲面复制转移技术、多图像大视场拼接等方面开展研究。提出了一种多焦距曲面复眼的设计方法和非接触式热压、弹性模具转制结合的制备方法,完成了仿生复眼成像系统的小体积封装集成,满足了实时目标拍摄、同步图像拼接的需求。本文的具体研究工作如下:1)针对仿生复眼成像系统小型化集成中出现的制备难、体积大等问题,提出了一种采用多焦距子眼校正像曲面的复眼结构设计,在不添加其他光学结构基础上,以多焦距复眼单透镜实现了曲面复眼直接与商业级平面图像传感器直接适配,并通过建立多焦距复眼透镜模型,设定相关参数的约束条件,指出制备的关键和难点。随后研究了提升系统成像质量以及对其进行性能评价的方法,搭建了一套完整的复眼性能测试平台。2)针对多焦距复眼设计要求子眼曲率在一定范围内精确可控的问题,提出了一种基于非接触式热压的微透镜阵列制备方法,精确控制热压过程中微透镜曲率,即从研究聚合物流变机理和非接触式热压过程出发,分析影响透镜成型的工艺参数,通过设定聚合物填充高度解决了目前采用压差和压印时间控制透镜成型,无法获得高精度透镜曲率的问题。基于此方法,制备了焦距在0.16mm～6.25mm范围内精确可控的子眼透镜,并且在直径100-400mm的范围内,透镜高度在15μm-30μm有很好的一致性,适用于多焦距子眼的精确快速制备。3)针对多焦距复眼在曲面成型时,曲面成型曲率可控和子眼形貌转移复制精确的要求,提出了采用弹性模具转模、压差辅助成型的曲面转移复制方法,并通过实验得出曲率半径在15mm～100mm范围内可控,且子眼直径最大复制形变率不超过4.2%,实现了精确可控的曲面转移复制成型。基于此方法,制备曲面曲率为16.5、子眼焦距在0.23mm～2.09mm的多焦距复眼,并分析选用了匹配的图像传感器,完成了仿生复眼成像系统的制备,该系统最大分辨率为14lp/mm,视场角接近110°。4)针对仿生复眼成像系统的多焦距子眼成像拼接问题,研究了目前主流的几种特征点提取算法,分析了不同算法在提取特征点时的原理与特点,选取了在特征点提取时具有最优的尺寸、旋转不变性的SIFT算法,并采用了RANSAC算法优化关键点匹配正确率,以及渐入渐出融合的方式减少图像之间的缝隙和色彩亮度差异。还对成像系统进行了初步标定,为以后实现目标三维探测,进行了初步的探索。最后完成了仿生复眼成像系统的结构封装和程序封装,实现了实时目标拍摄、同步图像拼接的功能,但体积仅有29.01mm×29.18mm×43.46mm。
二、微机械器件形状与尺寸的图像测量研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微机械器件形状与尺寸的图像测量研究（论文提纲范文）
（1）基于自组装石墨烯薄膜的柔性应变传感器的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 引言 |
| 1.1 背景 |
| 1.2 应变传感器 |
| 1.2.1 刚性应变传感器 |
| 1.2.2 柔性应变传感器 |
| 1.3 柔性应变传感器研究现状 |
| 1.3.1 电容式柔性应变传感器 |
| 1.3.2 压电式柔性应变传感器 |
| 1.3.3 电阻式柔性应变传感器 |
| 1.4 基于石墨烯薄膜的柔性器件研究现状及发展前景 |
| 1.4.1 石墨烯基本物理特性 |
| 1.4.2 石墨烯基柔性应变传感器的研究现状 |
| 1.4.3 石墨烯基柔性纹身电极的研究现状 |
| 1.5 石墨烯基柔性纹身应变传感器和纹身干电极存在的问题 |
| 1.6 论文的研究内容和意义 |
| 第二章 柔性纹身式应变传感器的结构与原理 |
| 2.1 自组装薄膜技术原理 |
| 2.1.1 马兰戈尼效应 |
| 2.1.2 马兰戈尼效应自组装石墨烯纳米薄膜 |
| 2.2 基于石墨烯薄膜的柔性纹身式应变传感器的结构 |
| 2.3 基于石墨烯薄膜的柔性纹身式应变传感器的工作原理 |
| 2.4 石墨烯纳米薄膜的表征与检测分析技术 |
| 2.5 本章总结 |
| 第三章 自组装石墨烯纳米薄膜的制备与表征 |
| 3.1 少层石墨烯纳米片的制备 |
| 3.1.1 超声剥离法制备石墨烯纳米片 |
| 3.1.2 少层石墨烯纳米片的表征 |
| 3.2 自组装石墨烯纳米薄膜的制备 |
| 3.2.1 基于马兰格尼效应的石墨烯纳米薄膜制备 |
| 3.2.2 石墨烯纳米薄膜的表征测试分析 |
| 3.3 本章总结 |
| 第四章 柔性纹身式应变传感器制作与性能研究 |
| 4.1 基于自组装石墨烯纳米薄膜的柔性纹身式应变传感器的制作 |
| 4.2 基于自组装石墨烯纳米薄膜的柔性纹身式应变传感器的性能研究 |
| 4.2.1 柔性纹身式应变传感器的测试系统 |
| 4.2.2 柔性纹身式应变传感器的应变传感特性 |
| 4.3 柔性纹身式应变传感器的人体应变传感特性 |
| 4.3.1 人体脉搏信号监测 |
| 4.3.2 人体呼吸信号监测 |
| 4.4 本章总结 |
| 第五章 柔性纹身电极的制作与性能研究 |
| 5.1 基于自组装石墨烯纳米薄膜的柔性纹身电极的制作工艺 |
| 5.2 基于自组装石墨烯纳米薄膜的柔性纹身电极的性能研究 |
| 5.2.1 柔性纹身电极的无线传输模块 |
| 5.2.2 石墨烯纹身干电极的阻抗特性 |
| 5.3 柔性纹身电极的人体生理电信号监测 |
| 5.3.1 人体心电信号监测 |
| 5.3.2 人体肌电信号监测 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（2）激光通信信道空间自适应处理关键技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 缩写词列表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.2.1 欧洲研究现状 |
| 1.2.2 美国研究现状 |
| 1.2.3 日本研究现状 |
| 1.2.4 国内研究现状 |
| 1.2.5 其它领域发展 |
| 1.3 论文主要内容和章节安排 |
| 第二章 激光通信信道空间自适应处理关键技术 |
| 2.1 自适应光学系统架构 |
| 2.1.1 波前校正器 |
| 2.1.2 波前传感器 |
| 2.1.3 波前控制器 |
| 2.2 自适应光学系统模型 |
| 2.2.1 线性响应模型 |
| 2.2.2 神经网络模型 |
| 2.2.3 器件参数计算模型 |
| 2.2.4 高阶实验测量模型 |
| 2.3 波前重构算法 |
| 2.3.1 基于光斑点偏移量的波前相位斜率计算方法 |
| 2.3.2 基于波前相位斜率的Zernike多项式系数转换方法 |
| 2.3.3 基于波前相位Zernike多项式系数的相位屏表征方法 |
| 2.3.4 自适应光学系统评价指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于完整二阶系统响应的DM-SHWS模型 |
| 3.1 完整二阶系统响应模型的建立方法 |
| 3.2 完整二阶系统响应模型的校准过程 |
| 3.2.1 单电极通道响应函数 |
| 3.2.2 多电极通道系统响应矩阵 |
| 3.2.3 常数项均衡 |
| 3.3 实验验证 |
| 3.3.1 自适应光学实验平台 |
| 3.3.2 变形镜膜面响应的光斑点偏移量结果 |
| 3.3.3 系统模型实验结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于完整二阶系统响应模型的迭代波前校正算法 |
| 4.1 波前校正的共轭指令获取方法 |
| 4.1.1 梯度下降法 |
| 4.1.2 高斯牛顿法 |
| 4.1.3 Levenberg-Marquardt法 |
| 4.1.4 信赖域法 |
| 4.2 残余相差迭代校正算法 |
| 4.3 仿真与实验验证 |
| 4.3.1 不同优化方法的比较 |
| 4.3.2 波前校正实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间主要的研究成果 |
（3）二维MoS2光电性能调控及器件基础研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 二维纳米材料概述 |
| 2.2 二维MoS_2纳米材料简介 |
| 2.2.1 二维MoS_2的制备方法 |
| 2.2.2 二维MoS_2的基本结构 |
| 2.2.3 二维MoS_2的基本性能 |
| 2.3 二维MoS_2场效应晶体管研究现状 |
| 2.3.1 栅介电层调控二维MoS_2的电输运特性 |
| 2.3.2 金属与半导体接触调控二维MoS2的电输运特性 |
| 2.3.3 缺陷调控二维MoS_2的电输运特性 |
| 2.4 二维MoS_2光电子晶体管研究现状 |
| 2.4.1 二维MoS_2基光电导型光电子器件 |
| 2.4.2 基于二维MoS_2的异质结型光电子器件 |
| 2.4.3 掺杂在二维MoS_2光电子器件中的应用研究 |
| 2.4.4 量子点在二维MoS_2光电子器件中的应用研究 |
| 2.5 本文的研究目的与内容 |
| 3 单层MoS_2的制备及结构性能表征 |
| 3.1 实验材料及方法 |
| 3.2 二维MoS_2纳米材料分析及器件构筑方法 |
| 3.2.1 二维MoS_2纳米材料表征分析手段 |
| 3.2.2 二维MoS_2器件构筑方法 |
| 3.3 CVD法制备单层MoS_2三角形纳米片及其结构表征 |
| 3.3.1 反应温度及保温时间对MoS_2形貌的影响 |
| 3.3.2 氧气流量对单层MoS_2纳米片的生长调控 |
| 3.3.3 单层MoS_2纳米片的结构表征 |
| 3.4 CVD法制备单层MoS_2连续薄膜及其结构表征 |
| 3.4.1 二维MoS_2连续薄膜的生长 |
| 3.4.2 单层MoS_2连续薄膜的结构表征 |
| 3.5 单层MoS_2纳米片和连续薄膜的性能表征 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 电子束辐照下单层MoS_2的电子输运行为研究 |
| 4.1 电子束辐照对单层MoS_2材料的影响 |
| 4.1.1 电子束辐照对单层MoS_2硫空位密度的影响 |
| 4.1.2 电子束辐照对单层MoS_2结构的影响 |
| 4.2 电子束辐照对单层MoS_2电输运性能的影响研究 |
| 4.2.1 电子束辐照下单层MoS_2电学性能演变 |
| 4.2.2 电子束辐照下单层MoS_2电荷输运机制研究 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 有机小分子CuPc修饰调控单层MoS_2光电性质研究 |
| 5.1 CuPc分子修饰对单层MoS_2光学性质的影响研究 |
| 5.1.1 CuPc分子的物理化学性质 |
| 5.1.2 CuPc分子修饰对MoS_2紫外-可见吸收光谱的影响 |
| 5.1.3 CuPc分子修饰对MoS_2拉曼光谱的影响 |
| 5.1.4 CuPc分子修饰对MoS_2稳态光致发光谱的影响 |
| 5.2 CuPc分子修饰调控单层MoS_2器件光电性能的研究 |
| 5.2.1 器件的构筑及处理方案 |
| 5.2.2 CHCl_3为CuPc溶剂时调控单层MoS_2光电性能 |
| 5.2.3 H_2SO_4为CuPc溶剂时调控单层MoS_2光电性能 |
| 5.3 CuPc分子修饰调控单层MoS_2光电性能的机理分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 绿色低成本高性能MoS_2/CuInSe_2-QDs光电探测器的研究 |
| 6.1 零维CuInSe_2量子点的制备及表征 |
| 6.1.1 零维CuInSe_2量子点的制备 |
| 6.1.2 零维CuInSe_2量子点的表征 |
| 6.2 绿色低成本高性能MoS_2/CuInSe_2-QDs光电探测器 |
| 6.2.1 MoS_2/CuInSe_2-QDs光电探测器的构筑 |
| 6.2.2 MoS_2/CuInSe_2-QDs异质结的表征 |
| 6.3 MoS_2/CuInSe_2-QDs光电探测器的光电性能研究 |
| 6.4 高性能MoS_2/CuInSe_2-QDs光电探测器的增益机制 |
| 6.5 MoS_2/CuInSe_2-QDs光电探测器的光响应开关特性 |
| 6.6 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）单层MoS2场效应晶体管构筑与电输运性能调控（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 二维纳米材料概述 |
| 2.2 二维MoS_2简介 |
| 2.2.1 二维MoS_2的结构 |
| 2.2.2 二维MoS_2的制备方法 |
| 2.2.3 二维MoS_2的表征方法 |
| 2.3 二维MoS_2场效应晶体管的研究 |
| 2.3.1 二维MoS_2场效应晶体管的基本结构和原理 |
| 2.3.2 二维MoS_2场效应晶体管的核心参数 |
| 2.3.3 二维MoS_2场效应晶体管的优势 |
| 2.4 二维MoS_2场效应晶体管接触性能的调控研究 |
| 2.4.1 金属与二维MoS_2接触界面简介 |
| 2.4.2 金属与二维MoS_2接触性能的关键参数 |
| 2.4.3 金属与二维MoS_2接触性能的优化策略 |
| 2.5 研究目的及内容 |
| 3 单层MoS_2的制备 |
| 3.1 CVD法制备单层MoS_2 |
| 3.1.1 CVD法制备单层MoS_2的工艺步骤 |
| 3.1.2 硫源温度对单层MoS_2生长的调控 |
| 3.1.3 氧气流量对单层MoS_2生长的调控 |
| 3.1.4 单层MoS_2的湿法转移 |
| 3.2 机械剥离法制备二维MoS_2 |
| 3.2.1 机械剥离法制备二维MoS_2的工艺步骤 |
| 3.2.2 机械剥离二维MoS_2的精确转移 |
| 3.3 单层MoS_2场效应晶体管的构筑 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 不同功函数金属电极对单层MoS_2晶体管电输运性能的调控 |
| 4.1 不同功函数金属电极的单层MoS_2晶体管设计与构筑 |
| 4.2 低功函数Gd电极的单层MoS_2晶体管构筑与电输运性能测试 |
| 4.3 低功函数Gd电极的其他二维材料晶体管构筑与电输运性能测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 接触界面硫空位对单层MoS_2晶体管电输运性能的调控 |
| 5.1 单层MoS_2晶体管接触界面硫空位的可控制造及表征 |
| 5.2 硫空位浓度调控单层MoS_2晶体管的电输运性能测试 |
| 5.3 硫空位浓度调控单层MoS_2晶体管的接触性能分析 |
| 5.4 硫空位浓度调控单层MoS_2晶体管电输运性能的机理研究 |
| 5.5 硫空位浓度调控其他二维材料晶体管的构筑与电输运性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 边缘接触单层MoS_2晶体管电输运性能的研究 |
| 6.1 边缘接触单层MoS_2晶体管的构筑与表征 |
| 6.2 边缘接触单层MoS_2晶体管的电输运性能测试 |
| 6.3 电极长度对边缘接触单层MoS_2晶体管的电输运性能的影响规律 |
| 6.4 边缘接触单层MoS_2晶体管阵列的构筑与电输运性能测试 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（5）范德华异质结载流子行为与光电性能调控研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 2 绪论 |
| 2.1 纳米材料 |
| 2.1.1 纳米材料概述 |
| 2.1.2 二维纳米材料概述 |
| 2.2 二维MoS_2简介 |
| 2.2.1 二维MoS_2的基本性质 |
| 2.2.2 二维MoS_2的制备方法 |
| 2.2.3 二维MoS_2的主要应用 |
| 2.3 范德华异质结概述 |
| 2.3.1 范德华异质结分类及构筑方法 |
| 2.3.2 范德华异质结在电子器件方面的应用 |
| 2.3.3 范德华异质结在光电器件方面的应用 |
| 2.4 应变工程在二维材料及范德华异质结中的应用 |
| 2.4.1 应变调控二维材料能带结构 |
| 2.4.2 应变调控二维材料载流子行为 |
| 2.4.3 应变调控范德华异质结的能带匹配和层间耦合 |
| 2.5 研究目的与内容 |
| 3 二维MoS_2的可控制备及范德华异质结构筑 |
| 3.1 高质量单层MoS_2的可控制备 |
| 3.1.1 硫源温度对单层MoS_2生长形貌的调控 |
| 3.1.2 氧气流量对单层MoS_2结晶尺寸的调控 |
| 3.1.3 基底数量对单层MoS_2形核位点的调控 |
| 3.1.4 反应时间对单层MoS_2结晶质量的调控 |
| 3.2 二维材料的转移及范德华异质结的构筑 |
| 3.2.1 湿法转移单层MoS_2 |
| 3.2.2 牺牲层辅助法转移二维材料 |
| 3.2.3 范德华异质结的构筑 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 MoS_2/WSe_2范德华异质结载流子行为与光电性能的调控研究 |
| 4.1 MoS_2/WSe_2异质结的构筑与表征 |
| 4.2 MoS_2/WSe_2异质结接触界面的载流子行为研究 |
| 4.3 MoS_2/WSe_2异质结层数依赖的载流子行为研究 |
| 4.4 MoS_2/WSe_2异质结光电性能研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 ZnO/MoS_2范德华异质结阵列载流子行为的调控研究 |
| 5.1 ZnO/MoS_2异质结阵列的构筑与集成 |
| 5.2 ZnO/MoS_2异质结阵列的应变分布表征 |
| 5.3 ZnO/MoS_2异质结阵列载流子行为的应变调控 |
| 5.4 ZnO/MoS_2异质结界面载流子行为的应变调控机理 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 ZnO/WSe_2范德华异质结阵列光电性能的调控研究 |
| 6.1 ZnO/WSe_2异质结阵列的构筑与光电性能研究 |
| 6.2 ZnO/WSe_2异质结阵列载流子行为的应变调控 |
| 6.3 ZnO/WSe_2异质结阵列光电器件的梯度应变设计与表征 |
| 6.4 ZnO/WSe_2异质结阵列光电性能的梯度应变调控机理 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 结论 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）双层光栅面内检测的微陀螺工艺关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 MEMS陀螺发展现状 |
| 1.2.2 光栅微位移测量发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 双层光栅微陀螺理论基础 |
| 2.1 哥氏效应原理 |
| 2.2 微陀螺动力学特性分析 |
| 2.2.1 微陀螺动力学方程建立 |
| 2.2.2 微陀螺动力学方程分析 |
| 2.3 微陀螺结构阻尼分析 |
| 2.4 微陀螺电磁驱动分析 |
| 2.5 双层光栅微位移检测分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 双层光栅微陀螺结构设计及仿真 |
| 3.1 工作原理 |
| 3.2 微陀螺结构仿真与计算 |
| 3.2.1 结构仿真 |
| 3.2.2 驱动方向理论参数计算 |
| 3.2.3 检测方向理论参数计算 |
| 3.2.4 微陀螺结构灵敏度仿真计算 |
| 3.3 双层光栅微陀螺性能参数计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双层光栅微陀螺工艺设计及关键工艺研究 |
| 4.1 双层光栅微陀螺工艺设计 |
| 4.1.1 键合方式选择 |
| 4.1.2 工艺流程设计 |
| 4.1.3 光刻版图设计 |
| 4.2 双层光栅微陀螺关键工艺研究 |
| 4.2.1 硅结构加工工艺 |
| 4.2.2 玻璃片加工工艺 |
| 4.2.3 阳极键合工艺 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 双层光栅微陀螺表征与测试 |
| 5.1 阳极键合质量表征与测试 |
| 5.1.1 键合质量分析 |
| 5.1.2 互联界面分析 |
| 5.1.3 剪切强度分析 |
| 5.1.4 电学性能分析 |
| 5.1.5 冲击分析 |
| 5.2 微陀螺结构表征与测试 |
| 5.2.1 微陀螺结构表征 |
| 5.2.2 微陀螺幅频特性测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（7）宽频带电容式微机械超声换能器设计及特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 宽频带超声换能器发展进程及研究现状 |
| 1.2.1 压电式宽频带超声换能器发展进程及研究现状 |
| 1.2.2 电容式宽频带超声换能器发展进程及研究现状 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2.CMUT基本理论及宽频带设计思路 |
| 2.1 CMUT基本结构及工作原理 |
| 2.2 CMUT薄板振动模型 |
| 2.2.1 特征频率 |
| 2.2.2 振动位移 |
| 2.3 CMUT平板电容模型 |
| 2.3.1 塌陷电压 |
| 2.3.2 发射声压 |
| 2.3.3 接收灵敏度 |
| 2.4 宽频带CMUT设计思路 |
| 2.4.1 宽频带CMUT微元设计思路 |
| 2.4.2 宽频带CMUT阵元设计思路 |
| 2.5 本章小结 |
| 3.CMUT有限元建模仿真及特性分析 |
| 3.1 有限元简介 |
| 3.1.1 有限元分析法 |
| 3.1.2 有限元软件及分析过程 |
| 3.2 CMUT有限元建模及仿真 |
| 3.2.1 有限元模型的建立 |
| 3.2.2 有限元仿真及结果分析 |
| 3.3 CMUT微元发射特性分析 |
| 3.3.1 直流偏置电压幅值对微元发射性能影响 |
| 3.3.2 交流激励电压波形对微元发射性能影响 |
| 3.3.3 交流激励电压幅值对微元发射性能影响 |
| 3.3.4 交流激励电压频率对微元发射性能影响 |
| 3.3.5 交流激励电压周期对微元发射性能影响 |
| 3.4 CMUT阵元频率带宽特性分析 |
| 3.4.1 微元大小对阵元频率带宽性能影响 |
| 3.4.2 微元数目对阵元频率带宽性能影响 |
| 3.4.3 微元间距对阵元频率带宽性能影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.宽频带CMUT结构设计及仿真分析 |
| 4.1 宽频带CMUT微元结构设计及有限元分析 |
| 4.2 宽频带CMUT阵元结构设计及有限元分析 |
| 4.2.1 宽频带CMUT阵元的有限元仿真分析 |
| 4.2.2 宽频带CMUT阵元的带宽性能分析 |
| 4.2.3 宽频带CMUT阵元主要结构参数设计原则 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）SiO2微梁制备及微梁结构的力学仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微悬臂梁概述 |
| 1.2.1 微悬臂梁结构 |
| 1.2.2 微悬臂梁工作模式 |
| 1.2.3 微悬臂梁传感器的信号读取方式 |
| 1.3 微悬臂传感器的研究进展 |
| 1.3.1 物理方面 |
| 1.3.2 生物方面 |
| 1.3.3 化学方面 |
| 1.3.4 微悬臂梁阵列方面 |
| 1.4 选题意义及本文主要内容 |
| 第2章 SiO_2微悬臂梁的制备 |
| 2.1 单晶硅概述 |
| 2.1.1 硅的晶体结构 |
| 2.1.2 硅的湿法腐蚀 |
| 2.2 试件制备 |
| 2.2.1 设备 |
| 2.2.2 材料 |
| 2.2.3 制备流程 |
| 2.3 结果分析 |
| 2.3.1 硅衬底掏蚀过程分析 |
| 2.3.2 不同掩膜方向腐蚀效果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 掏蚀的系列梁结构力学仿真 |
| 3.1 有限元方法 |
| 3.1.1 原理 |
| 3.1.2 工程应用 |
| 3.1.3 COMSOL简介 |
| 3.2 模型建立 |
| 3.2.1 系列梁结构几何尺寸和材料常数 |
| 3.2.2 网格划分 |
| 3.2.3 加载方式 |
| 3.3 动静态特性分析 |
| 3.3.1 各型微梁模态分析 |
| 3.3.2 自由端加载对微梁静态性能影响分析 |
| 3.3.3 梁下表面加载对微梁静态性能影响分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 SiO_2微悬臂梁结构仿真分析 |
| 4.1 SiO_2微悬臂梁结构的静态分析 |
| 4.1.1 基底材料对微梁结构的静态性能影响分析 |
| 4.1.2 基底形状对微梁结构的静态性能影响分析 |
| 4.1.3 基底底面连接方式对微梁结构的静态性能影响分析 |
| 4.2 SiO_2微悬臂梁结构的模态分析 |
| 4.2.1 基底材料对微梁结构的模态影响分析 |
| 4.2.2 微质量对微梁结构的模态影响分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）基于飞秒激光双光子聚合的复杂面型微光学元件制备（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 微光学器件的发展及制备工艺 |
| 1.3 飞秒激光加工技术 |
| 1.3.1 飞秒激光加工简介 |
| 1.3.2 飞秒激光加工的优势 |
| 1.3.3 飞秒激光双光子聚合工艺 |
| 1.4 本论文工作内容 |
| 第二章 闪耀光栅的制备与性能测试 |
| 2.1 闪耀光栅简介 |
| 2.1.1 闪耀光栅的应用及制备方法 |
| 2.1.2 闪耀光栅衍射原理 |
| 2.2 加工系统介绍 |
| 2.3 结构的制备与表征 |
| 2.4 光学性能测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 X射线Kinoform透镜的设计与制备 |
| 3.1 X射线聚焦透镜简介 |
| 3.2 透镜的设计 |
| 3.3 结构的制备 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 结论及展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介及科研成果 |
| 致谢 |
（10）多焦距仿生复眼成像系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究工作的背景与意义 |
| 1.2 仿生复眼系统的国内外研究状况 |
| 1.2.1 仿生复眼系统的发展状况 |
| 1.2.2 复眼制备工艺的研究状况 |
| 1.3 论文主要研究内容和结构 |
| 1.3.1 论文主要研究内容 |
| 1.3.2 论文结构 |
| 第二章 仿生复眼成像系统的多焦距结构设计研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 生物复眼的结构功能与视觉特性 |
| 2.2.1 生物复眼的结构功能及分类 |
| 2.2.2 生物复眼的成像特性 |
| 2.3 仿生复眼系统的成像结构设计 |
| 2.3.1 仿生复眼成像系统结构设计方案及可行性分析 |
| 2.3.2 多焦距复眼透镜的设计 |
| 2.3.3 复眼透镜与图像传感器的匹配 |
| 2.3.4 仿生复眼成像系统的实用化难点分析 |
| 2.4 成像结构的像差分析 |
| 2.4.1 像差理论 |
| 2.4.2 像质评价 |
| 2.5 复眼透镜的性能表征方法 |
| 2.5.1 复眼的焦距 |
| 2.5.2 复眼的焦平面光强分布 |
| 2.5.3 复眼的视场角测试 |
| 2.5.4 光学性能测试平台 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于非接触式热压的多焦距子眼制备工艺研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 聚合物成型流变机理简述 |
| 3.2.1 聚合物的温度依赖性 |
| 3.2.2 聚合物的时间依赖性 |
| 3.2.3 时温等效原理 |
| 3.3 非接触式热压的制备工艺研究 |
| 3.3.1 工艺过程分析 |
| 3.3.2 实验路线 |
| 3.3.3 实验设备 |
| 3.4 非接触式热压制备多焦距子眼 |
| 3.4.1 热塑性聚合物材料特性分析 |
| 3.4.2 不同直径的等高复眼透镜制备 |
| 3.4.3 结果与讨论 |
| 3.5 带有光阑的复眼透镜制备 |
| 3.5.1 lift-off法制备光阑集成式的复眼透镜 |
| 3.5.2 蒸镀转印法制备光阑集成式的复眼透镜 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 多焦距仿生复眼成像系统的制备及表征 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 精确可控的曲面转移复制成型技术研究 |
| 4.2.1 直接热塑变形技术 |
| 4.2.2 转模弹性形变技术 |
| 4.2.3 基于弹性模具的球壳透镜热压制备 |
| 4.3 多焦距仿生复眼成像系统的制备 |
| 4.3.1 成像系统的参数确定 |
| 4.3.2 成像系统的制备 |
| 4.4 多焦距仿生复眼成像系统的表征 |
| 4.4.1 多焦距曲面复眼表征 |
| 4.4.2 多焦距仿生复眼成像系统的表征 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 仿生复眼成像系统的拼接算法研究与封装 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 仿生复眼成像系统的标定 |
| 5.2.1 小孔成像模型 |
| 5.2.2 张正友标定法 |
| 5.2.3 复眼成像系统的标定 |
| 5.3 仿生复眼成像系统的拼接算法 |
| 5.3.1 几种常用的图像提取方法介绍 |
| 5.3.2 SIFT算法的不变性 |
| 5.3.3 基于SIFT特征提取的优化拼接算法 |
| 5.4 仿生复眼成像系统的封装 |
| 5.4.1 复眼成像系统的结构封装 |
| 5.4.2 复眼成像系统的程序封装 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文的主要研究内容 |
| 6.2 论文的主要创新点 |
| 6.3 不足之处与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
四、微机械器件形状与尺寸的图像测量研究（论文参考文献）
- [1]基于自组装石墨烯薄膜的柔性应变传感器的研究[D]. 王振明. 北方工业大学, 2021(01)
- [2]激光通信信道空间自适应处理关键技术研究[D]. 虞温豪. 浙江大学, 2021(01)
- [3]二维MoS2光电性能调控及器件基础研究[D]. 沈涛. 北京科技大学, 2021
- [4]单层MoS2场效应晶体管构筑与电输运性能调控[D]. 肖建坤. 北京科技大学, 2021
- [5]范德华异质结载流子行为与光电性能调控研究[D]. 柳柏杉. 北京科技大学, 2021
- [6]双层光栅面内检测的微陀螺工艺关键技术研究[D]. 郝飞帆. 中北大学, 2021(09)
- [7]宽频带电容式微机械超声换能器设计及特性分析[D]. 蔚丽俊. 中北大学, 2021(09)
- [8]SiO2微梁制备及微梁结构的力学仿真研究[D]. 李梦一. 扬州大学, 2021(08)
- [9]基于飞秒激光双光子聚合的复杂面型微光学元件制备[D]. 杨双宁. 吉林大学, 2021(01)
- [10]多焦距仿生复眼成像系统研究[D]. 连高歌. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2021(01)