压力传感器湿法腐蚀敏感膜的工艺研究

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作者 闫施锦 王丙寅 +5 位作者 王志强 雷程 冀鹏飞 邱海兵 谭秋林 梁庭 《压电与声光》 北大核心 2025年第1期63-68,共6页

随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果... 随着压力传感器的小型化和高频化发展,降低成本并提升制造工艺成为当前研究的关键。该文通过优化硅片湿法腐蚀工艺来降低压力传感器的制造成本,并使其性能更贴近设计要求。首先,深入研究了不同浓度TMAH(四甲基氢氧化铵)对硅片腐蚀效果的影响,通过优化腐蚀工艺条件,确定了在80℃下使用质量分数为25%的TMAH作为腐蚀液,最终成功获得了表面粗糙度仅为0.121μm的低粗糙度硅片表面。然后利用有限元模拟技术,对比了质量分数为5%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(109.162 mV/MPa)与质量分数为25%TMAH湿法腐蚀条件下的灵敏度(103.276 mV/MPa),而后者更接近设计要求的灵敏度值(100 mV/MPa)。成功总结了高效的湿法腐蚀工艺,并基于该工艺设计了压力传感器的制造流程。预期该流程能以低成本生产出性能更贴近设计要求的压力传感器,为压力传感器的小型化和高频化发展提供了有力的技术支持。 展开更多

关键词 压力传感器 湿法腐蚀 敏感膜 腐蚀形貌 粗糙度

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基于热流计的微弱信号检测系统

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作者 尚泽 张磊 谭秋林 《舰船电子工程》 2025年第1期191-196,共6页

测量热流密度这一参数时,当面对极端恶劣环境和工作空间限制的双重问题时,热流传感器不仅需要耐高温还要做到小型化设计,会导致其输出电势小,噪声大,导致被测信号的瞬态非平稳性开始凸显,信噪比降低。放大有用信号,抑制噪声可以有效提... 测量热流密度这一参数时,当面对极端恶劣环境和工作空间限制的双重问题时,热流传感器不仅需要耐高温还要做到小型化设计,会导致其输出电势小,噪声大,导致被测信号的瞬态非平稳性开始凸显,信噪比降低。放大有用信号,抑制噪声可以有效提高信噪比,为此提出了一种基于高温热流传感器的微弱信号检测方法。在信号检测的过程中,通过斩波器和相敏检波器实时调制解调被测信号,降低噪声水平,提高检测精度,从而实现微弱信号的检测。经过测试表明,当测量高温环境下的热流传感器时,所设计电路具有较好的测试效果,相对误差最大仅为17μV。该研究为设计具有微弱信号检测能力的测量仪器提供了一种新的方法,也为推动高温热流传感器在需要高精度热流管理的应用场景方面发挥了重要作用。 展开更多

关键词 高温热流传感器 微弱信号 调制解调 相敏检波

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集成铁氧体的LC应变传感器的设计及测试

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作者 郝竹雅 张磊 +1 位作者 谢浩 谭秋林 《微电子学与计算机》 2024年第3期128-134,共7页

针对金属环境下采用LC无线无源应变传感器出现电磁信号传输失效的问题,在传感器背面集成铁氧体材料,其原理是通过抑制电磁波在金属表面的涡流效应产生的感应电动势,实现在金属环境下的电磁信号耦合测试。通过HFSS软件进行仿真验证,在金... 针对金属环境下采用LC无线无源应变传感器出现电磁信号传输失效的问题,在传感器背面集成铁氧体材料,其原理是通过抑制电磁波在金属表面的涡流效应产生的感应电动势,实现在金属环境下的电磁信号耦合测试。通过HFSS软件进行仿真验证,在金属环境下LC无线无源传感器信号失效;在传感器基底背部集成铁氧体后,通过扫频得出铁氧体可以在金属环境下实现LC传感器的电磁信号传输。对铁氧体的厚度进行参数优化,最佳厚度为0.32 mm。搭建等强度悬臂梁测试平台,结果表明,金属环境下LC传感器可以通过铁氧体实现抗金属环境干扰,频率为37.7 MHz时,LC无线无源测试系统可以很好地实现信号传输,对应的S_(11)值为-25.6 dB。对悬臂梁施加外力使其发生应变,传感器在0~1300με的应变范围内灵敏度为61.54 Hz/με。测试结果表明,铁氧体有利于实现金属环境下的LC无线无源传感器应变测试。 展开更多

关键词 LC应变传感器 非接触测量 无线无源 电磁耦合 抗金属干扰 吸波材料 应变测试

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红外光学气体检测中的参数修正函数浓度计算与补偿方法 被引量：9

4

作者 谭秋林 杨明亮 +3 位作者 熊继军 薛晨阳 刘俊 张文栋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1396-1400,共5页

从红外光谱吸收理论出发,提出了一种高精度的红外光学气体传感器气体浓度信号处理方法。重点阐述了气体浓度计算模型的建立和各参数的实验确定方法。从气体浓度计算的原理分析入手,通过逐步修正郎伯-比尔定律得到了一个有效的气体浓度... 从红外光谱吸收理论出发,提出了一种高精度的红外光学气体传感器气体浓度信号处理方法。重点阐述了气体浓度计算模型的建立和各参数的实验确定方法。从气体浓度计算的原理分析入手,通过逐步修正郎伯-比尔定律得到了一个有效的气体浓度函数关系式,供计算气体浓度用。为了减少外界温度对传感器检测结果的影响,实施了温度补偿,使得传感器能在不同温度条件下使用。经测试,传感器达到了100×10-6的分辨能力,具有良好的稳定性,能够满足许多场合的使用。 展开更多

关键词 气体传感器 浓度 温度补偿 参数修正

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基于红外原理的微型多气体检测系统的设计 被引量：8

5

作者 谭秋林 张文栋 +4 位作者 薛晨阳 熊继军 刘俊 马游春 秦磊 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期282-285,共4页

为了解决目前煤矿瓦斯事故以及大量使用天然气的家庭安全、环境污染等问题,设计并开发了一种具有集成化、微型化的红外多气体检测系统,通过实验数据的测试对比和数据分析,这种系统达到了微功耗、微体积、宽量程、高分辨率等技术要求,且... 为了解决目前煤矿瓦斯事故以及大量使用天然气的家庭安全、环境污染等问题,设计并开发了一种具有集成化、微型化的红外多气体检测系统,通过实验数据的测试对比和数据分析,这种系统达到了微功耗、微体积、宽量程、高分辨率等技术要求,且能集成多气体检测的微型检测系统.重点介绍了红外检测的光学原理,以及从单气体检测引入到集成多气体检测的设计思想和方法,并介绍了有关CAN总线的数据传输方式和无线数据通信方式在系统中的应用. 展开更多

关键词 多气体检测 红外吸收原理 双路补偿技术 无线传输

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旋转环境下非接触式无线供电系统设计

6

作者 赵中梁 谭秋林 《舰船电子工程》 2024年第6期162-166,208,共6页

面向船用燃气轮机此类旋转机械设备在设计与测试过程中需要为内部实时监测设备进行供电的需求,同时为克服在此类旋转环境中采用有线供电方式面临接线困难及采用供电滑环带来磨损过热等问题,提出了基于磁耦合谐振式的非接触式无线供电方... 面向船用燃气轮机此类旋转机械设备在设计与测试过程中需要为内部实时监测设备进行供电的需求,同时为克服在此类旋转环境中采用有线供电方式面临接线困难及采用供电滑环带来磨损过热等问题,提出了基于磁耦合谐振式的非接触式无线供电方案。对其进行了Simulink仿真验证可行性后,通过试验对无线供电方案的传输效率与不同负载、距离及转速的关系进行了测试。实验结果证明,该解决方案能够在预定的10 mm距离下进行15 W功率的平稳、高效传递,其效能已超过69%。并且在7000 RPM的情况下,该无线电力传输方案的表现并无明显影响。 展开更多

关键词 旋转环境 磁耦合谐振 无线供电 高效传输

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C8051F040在多路数据采集以及CAN传输中的应用 被引量：1

7

作者 谭秋林 马游春 +2 位作者 翟成瑞 薛晨阳 张文栋 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S3期610-612,共3页

介绍Cygnal公司的自带A/D转换器和CAN控制器的高速单片机C8051F040在某雷达多路数据采集中的应用,简单介绍了C8051F040的主要特点,重点介绍了单片机在多路数据采集中的硬件和软件的设计,以及CAN总线方式数据传输的实现。

关键词 多路数据采集 C8051F040 CAN总线

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低功耗电梯呼叫系统的设计与实现 被引量：6

8

作者 符多铎 谭秋林 +2 位作者 王红亮 刘文怡 王帅 《电子技术应用》 北大核心 2013年第9期77-80,共4页

针对传统电梯电话呼叫系统存在的布线复杂和维修不便等问题,设计了一种采用MSP430为控制核心,nRF24L01为无线收发模块核心芯片,并配以相应的输入模块和报警显示模块的低功耗电梯无线呼叫系统设计方案。系统是由若干个发送端和一个接收... 针对传统电梯电话呼叫系统存在的布线复杂和维修不便等问题,设计了一种采用MSP430为控制核心,nRF24L01为无线收发模块核心芯片,并配以相应的输入模块和报警显示模块的低功耗电梯无线呼叫系统设计方案。系统是由若干个发送端和一个接收端组成的多对一的无线呼叫系统。经过实测表明,系统具有稳定性高、功耗低和高抗干扰性等优点,能有效地应用于各种电梯中。 展开更多

关键词 MSP430 NRF24L01 低功耗 高稳定性

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基于AD9910的高频多模式信号发生器的设计 被引量：7

9

作者 李俊 谭秋林 +1 位作者 崔永俊 李锦明 《电视技术》 北大核心 2012年第9期51-54,共4页

以ADI公司的高性能DDS芯片AD9910为核心,以TI公司的低功耗单片机MSP430为控制器,设计了一种信号发生器。目前的信号发生器产生信号单一,频率较低,不能满足某些需要多模式高频信号场合的要求,为了解决这个问题,采用单片机直接控制DDS芯... 以ADI公司的高性能DDS芯片AD9910为核心,以TI公司的低功耗单片机MSP430为控制器,设计了一种信号发生器。目前的信号发生器产生信号单一,频率较低,不能满足某些需要多模式高频信号场合的要求,为了解决这个问题,采用单片机直接控制DDS芯片的方法,设计了一种能产生高频多模式信号的信号发生器,能够输出高达400 MHz的信号,频率分辨力可达0.23 Hz,还能够进行多级的相移键控和频移键控调制。 展开更多

关键词 直接数字频率合成器 AD9910芯片 信号发生器 相移键控 频移键控

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无线、无源压力传感器测试及标定方法 被引量：3

10

作者 李晨 谭秋林 +3 位作者 洪应平 葛冰儿 王伟 熊继军 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2013年第9期566-569,591,共5页

针对所制备的微机械无线、无源压力传感器的特点,完成了压力传感器的测试与标定。提出了一种测试与标定方法。以压力控制器输出的压力信号为标准信号源,并利用阻抗分析仪测量传感器谐振频率,克服了传统测试方法复杂、精度低等缺点。通... 针对所制备的微机械无线、无源压力传感器的特点,完成了压力传感器的测试与标定。提出了一种测试与标定方法。以压力控制器输出的压力信号为标准信号源,并利用阻抗分析仪测量传感器谐振频率,克服了传统测试方法复杂、精度低等缺点。通过模拟传感器的工作环境来建立压力传感器标定系统平台,根据压力控制器气压参数和传感器谐振频率参数拟合出压力-频率传输直线方程,结合反函数标定法实现传感器的标定。测试结果表明:该测试与标定的方法简单,适用于大多数无线、无源压力传感器。 展开更多

关键词 压力传感器 无线 无源 测试平台 线性拟合 压力标定

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集成阵列叉指电极介电泳芯片粒子分离 被引量：4

11

作者 方明 樊磊 +2 位作者 曾一笑 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第7期461-466,共6页

制备了用于粒子分离的集成阵列叉指电极介电泳微流控芯片,该芯片由以玻璃为基底的氧化铟锡(ITO)电极以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流通道构成。采用该芯片测定了聚苯乙烯微球在电导率为1μS/cm的悬浮溶液中在不同频率下的介电泳响应。聚... 制备了用于粒子分离的集成阵列叉指电极介电泳微流控芯片,该芯片由以玻璃为基底的氧化铟锡(ITO)电极以及聚二甲基硅氧烷(PDMS)微流通道构成。采用该芯片测定了聚苯乙烯微球在电导率为1μS/cm的悬浮溶液中在不同频率下的介电泳响应。聚苯乙烯微球产生正负介电泳响应的临界频率为20 kHz。当交流电压和频率分别为8Vp-p(峰峰值)和2 MHz时获得最优的粒子分离条件,在此条件下对聚苯乙烯微球和酵母菌细胞进行分离实验。实验结果表明,酵母菌细胞受到正介电泳力的作用,被富集到电极的边缘,而聚苯乙烯微球受到负介电泳力的作用被排斥而远离电极,其分离效率能够达到90%。 展开更多

关键词 阵列叉指电极 介电泳(DEP) 微流控芯片 粒子分离 临界频率

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基于介电泳原理的三明治式微流控芯片 被引量：4

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作者 吴菲 樊磊 +2 位作者 曾一笑 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第2期116-121,共6页

根据介电泳的工作原理,利用粒子介电性质的不同设计了基于双层微电极结构的芯片模型,实现了介电性质不同的粒子的断续分离。采用COMSOL软件仿真并分析了芯片内部的电场强度和介电泳力的分布;对比二维微流控芯片和三明治式微流控芯片,发... 根据介电泳的工作原理,利用粒子介电性质的不同设计了基于双层微电极结构的芯片模型,实现了介电性质不同的粒子的断续分离。采用COMSOL软件仿真并分析了芯片内部的电场强度和介电泳力的分布;对比二维微流控芯片和三明治式微流控芯片,发现三明治式微流控芯片可以克服电场强度在通道高度方向上的衰减。用三明治式微流控芯片进行粒子的断续分离,与二维微流控芯片进行实验对比,结果显示,在酵母菌细胞与聚苯乙烯小球的断续分离实验中,三明治式微流控芯片的分离效率为95.2%,比二维微流控芯片的分离效果好、分离效率高。 展开更多

关键词 介电泳 三明治式微流控芯片 细胞分离 COMSOL软件 介电性质

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LC温度传感器的高温性能优化与设计 被引量：3

13

作者 唐顺 谭秋林 +3 位作者 王海星 宋瑞佳 伍国柱 熊继军 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第2期96-100,共5页

研究了高温环境下LC温度传感器信号强度减弱的原因,并根据分析结果设计了一种适合在高温环境工作的无线无源温度传感器。通过对传感器建模分析,研究了各参数随温度变化对传感器品质因数Q的影响,并且根据分析结果优化相关参数,提高传感... 研究了高温环境下LC温度传感器信号强度减弱的原因,并根据分析结果设计了一种适合在高温环境工作的无线无源温度传感器。通过对传感器建模分析,研究了各参数随温度变化对传感器品质因数Q的影响,并且根据分析结果优化相关参数,提高传感器在高温下的信号强度。传感器采用氧化铝陶瓷作为基底材料,并利用丝网印刷技术将LC谐振电路制作在基底材料上。最后搭建高温测试平台,对传感器进行了高温性能测试。测试结果表明传感器能稳定工作在最高900℃的高温环境下,并且具有较高的信号强度。 展开更多

关键词 无线无源 LC温度传感器 品质因数 高温 谐振频率

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基于HTCC的新型薄膜高温压力传感器 被引量：3

14

作者 王海星 吉耀辉 +2 位作者 逯斐 谭秋林 熊继军 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第5期333-337,344,共6页

无源压力传感器在一些极端环境下有着广阔的应用前景。提出了一种新型无源LC薄膜高温压力传感器,在传统的平面螺旋电感基础上加入了多组叉指电容。传感器的基底材料采用的是高温共烧陶瓷（HTCC）,通过厚膜后烧工艺将平面螺旋电感和叉指... 无源压力传感器在一些极端环境下有着广阔的应用前景。提出了一种新型无源LC薄膜高温压力传感器,在传统的平面螺旋电感基础上加入了多组叉指电容。传感器的基底材料采用的是高温共烧陶瓷（HTCC）,通过厚膜后烧工艺将平面螺旋电感和叉指电容集成在HTCC基板上完成传感器的制备。本传感器较传统的LC传感器实现了单层布线,制作工艺简单,节约了制作成本。在实验室的条件下,完成了高温压力复合测试平台的搭建,在高温环境下,测试了传感器的压力性能。测试结果表明,该传感器能够在800℃环境中稳定工作,并且完成了1-4 bar（1 bar=10-5 Pa）内压力的原位测试,传感器的谐振频率随外界压力的增大而减小,在相同环境温度条件下谐振频率随压力的变化近似于线性变化。 展开更多

关键词 高温压力传感器 叉指电容 高温共烧陶瓷(HTCC) 原位测试 谐振频率

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基于ARM11的图像采集系统设计 被引量：2

15

作者 符多铎 谭秋林 +1 位作者 王红亮 王道胜 《电视技术》 北大核心 2013年第9期56-58,共3页

为了实现对图像的实时采集与存储,在ARM11开发板上搭建Linux系统平台,利用Video4Linux2内核驱动对CMOS图像传感器进行了配置和图像采集,将采集到的数字图像在计算机上进行显示并存储。通过采集存储实验,验证了该系统的可行性和实时性。

关键词 ARM S3C6410 图像采集系统 嵌入式LINUX

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三明治式介电泳细胞富集芯片的优化设计与实现 被引量：1

16

作者 樊磊 曾一笑 +3 位作者 吴菲 白国花 谭秋林 孙东 《微纳电子技术》 北大核心 2017年第3期162-167,共6页

以优化芯片结构、提高细胞富集效率为目的,基于常见的二维叉指电极,设计了三明治式叉指微流控芯片结构;使用COMSOL软件仿真对比了二维与三明治式芯片内部的电场强度和介电泳力,从而优化了三明治式芯片的尺寸;通过微机电系统(MEMS)工艺... 以优化芯片结构、提高细胞富集效率为目的,基于常见的二维叉指电极,设计了三明治式叉指微流控芯片结构;使用COMSOL软件仿真对比了二维与三明治式芯片内部的电场强度和介电泳力,从而优化了三明治式芯片的尺寸;通过微机电系统(MEMS)工艺制作三明治式叉指微流控芯片后,利用酵母菌细胞进行介电泳实验,对比了二维叉指芯片与三明治式叉指芯片对细胞的富集效果。结果表明,三明治式微流控芯片结构不仅可以避免三维电极复杂的制作工艺,使电极结构更加灵活多样,而且可以克服二维微流控芯片电场强度在通道高度方向的衰减,提高芯片富集效率,且通道高度越低衰减越小。 展开更多

关键词 叉指电极 三明治式芯片 电场仿真 微机电系统(MEMS) 介电泳

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无源LC压力传感器的定频读取电路 被引量：1

17

作者 王晓龙 谭秋林 罗涛 《微纳电子技术》 CAS 北大核心 2014年第12期780-784,共5页

研究了基于定频模式的无源LC压力传感器的信号读取方法和电路。根据互感耦合电路原理,对基于定频模式的信号读取技术进行了理论分析,并结合MATLAB软件仿真,得出在一定参数设置下,采用直接数字频率合成器(DDS)产生高频正弦电压信号以激... 研究了基于定频模式的无源LC压力传感器的信号读取方法和电路。根据互感耦合电路原理,对基于定频模式的信号读取技术进行了理论分析,并结合MATLAB软件仿真,得出在一定参数设置下,采用直接数字频率合成器(DDS)产生高频正弦电压信号以激励读取线圈,提取线圈端阻抗参数和采样电阻上的电压值,可以实现LC压力传感器信号的高灵敏度检测。理论分析和测试结果表明,该电路能够实现LC压力传感器变化信号的高灵敏度检测,为无线无源LC压力传感器在高温环境中的广泛应用提供了技术基础。 展开更多

关键词 无源LC压力传感器 固定频率 互感耦合 阻抗参数 信号读取 高温环境

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无线传感器网络边界节点识别研究进展综述 被引量：1

18

作者 赵利辉 刘文怡 +1 位作者 张斌 谭秋林 《电视技术》 北大核心 2016年第8期62-70,75,共10页

边界节点的识别是无线传感器网络研究中的一个基本问题,是识别覆盖空洞的关键,也是优化网络覆盖的基础和数据可靠传输的保障。在综述边界节点识别算法的基础上,提出了基于节点可用信息和技术策略的算法分类方法,在归纳各类算法技术特点... 边界节点的识别是无线传感器网络研究中的一个基本问题,是识别覆盖空洞的关键,也是优化网络覆盖的基础和数据可靠传输的保障。在综述边界节点识别算法的基础上,提出了基于节点可用信息和技术策略的算法分类方法,在归纳各类算法技术特点的基础上对比分析了不同算法的优点及存在的问题,并对未来的研究方向进行了总结与展望。 展开更多

关键词 无线传感器网络 边界节点 覆盖空洞 综述

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不同厚度PZT薄膜的制备及电性能特性研究 被引量：1

19

作者 宋瑞佳 郑俊华 谭秋林 《电子器件》 CAS 北大核心 2016年第5期1034-1036,共3页

采用sol-gel(溶胶-凝胶)法在Pt/Ti/SiO_2/Si基底上分别制备了厚度为400 nm、600 nm、800 nm的PZT(锆钛酸铅,Zr/Ti=52/48)薄膜,研究了厚度对薄膜介电性能与铁电性能的影响。通过对薄膜的铁电性能与介电性能进行测试,分析了不同厚度薄膜... 采用sol-gel(溶胶-凝胶)法在Pt/Ti/SiO_2/Si基底上分别制备了厚度为400 nm、600 nm、800 nm的PZT(锆钛酸铅,Zr/Ti=52/48)薄膜,研究了厚度对薄膜介电性能与铁电性能的影响。通过对薄膜的铁电性能与介电性能进行测试,分析了不同厚度薄膜的剩余极化强度、介电常数与介电损耗,进一步分析了薄膜的介电调谐性能。实验结果表明,薄膜的介电常数与介电损耗随薄膜厚度的增大而增加;厚度为600 nm的薄膜具有最好的介电调谐性能与铁电性能。 展开更多

关键词 铁电薄膜 PZT薄膜 溶胶-凝胶 介电性 铁电性

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基于微流控芯片的癌细胞机械特性 被引量：1

20

作者 白国花 谭秋林 《微纳电子技术》 北大核心 2016年第4期237-241,269,共6页

许多研究表明细胞机械特性和细胞功能的变化密切相关。提出一种基于介电泳(DEP)原理的快速有效的检测细胞生物力学特性变化的方法。NB4细胞(属于白血病细胞株)作为样品细胞,其细胞生理状态的改变借助化疗药物阿霉素(DOX)实现。NB4-DOX... 许多研究表明细胞机械特性和细胞功能的变化密切相关。提出一种基于介电泳(DEP)原理的快速有效的检测细胞生物力学特性变化的方法。NB4细胞(属于白血病细胞株)作为样品细胞,其细胞生理状态的改变借助化疗药物阿霉素(DOX)实现。NB4-DOX细胞由浓度为0.05μmol/L的DOX对NB4细胞药物作用96 h得到。一个具有平行电极的微流控芯片被用来拉伸NB4和NB4-DOX细胞,并对它们的变形能力进行比较。分析对比6V_(p-p)(峰峰值)电压下,3 min时两种细胞的平均弹性力学参数。发现药物处理后的NB4细胞的平均应变量由加药前的0.11变为0.07,杨氏模量由211.8 Pa变为332.9 Pa,剪切弹性模量由83.4 Pa变为121.5 Pa。实验结果表明,NB4细胞在0.05μmol/L的DOX96 h的药物处理下,细胞硬度明显增加。 展开更多

关键词 细胞机械特性 细胞功能 介电泳(DEP) NB4 阿霉素(DOX) 微流控芯片 力学参数

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