《基於光斑位置敏感的風速感測器集成系統研究》是依託東南大學，由秦明擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於光斑位置敏感的風速感測器集成系統研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：秦明
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
環境檢測需要高質量的感測器, 本項目提出了一種創新的基於光斑位置敏感的風速感測器系統方案，風壓引起結構變形，從而改變光斑位置。光斑在平面的位置反映了風速和風向的信息。該系統具有體積小、功耗低、 測量範圍寬、溫度漂移小和便攜化等突出優點。項目組針對此新方案首次提出了一種可CMOS集成的光斑位置感測器檢測原理與結構, 利用半導體光電相關理論建立該感測器的數學模型；利用彈性力學和流體理論分析機械竿在流場中的受力和變形情況, 進行感測器的結構最佳化設計和工藝設計；開展微光學感測器和微機械的一體化封裝涉及的材料匹配、工藝兼容和對準組裝等關鍵問題研究，利用倒裝焊和微機械加工等工藝設計系統的整體封裝方案，最終實現系統並開展測試分析。通過對本項目的研究，不僅為環境風速測量提供新途徑，也將完善本項目中首次提出的CMOS光斑位置感測器的理論模型和促進其在其他領域的套用。
結題摘要
環境檢測需要高質量的感測器, 本項目主要研究了一種基於光斑位置敏感的風速感測器系統。項目首先對光斑位置敏感器件開展了研究，首次提出了一種基於雪崩擊穿原理的光斑位置敏感器件。從工作原理、結構尺寸和工藝方法等方面進行了探索；其次又創新性地提出了一種薄膜型光斑位置敏感結構，採用有限元方法對感測器進行了建模分析並進行了感測器的結構最佳化設計和工藝設計，針對關鍵光敏材料CdS開展了工藝生長研究。實驗測試了研製的感測器樣品。在風速系統研究方面，利用光斑位置敏感器件開展了風速感測器的實驗研究，利用彈性力學和流體理論分析了機械竿在流場中的受力和變形情況並進行了標準化設計與標準封裝後的測試。為後續感測器的產業化推進奠定了基礎。
