Monolithically integrated tri-axis shock accelerometers with MHz-level high resonant-frequency
Monolithically integrated tri-axis shock accelerometers with MHz-level high resonant-frequency
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具有 MHz 级高谐振频率的单片集成三轴冲击加速度计
DOI：
10.1088/1361-6439/aa70c1
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发表时间：
2017-06
影响因子：
2.3
通讯作者：
Li Xinxin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zou Hongshuo;Wang Jiachou;Chen Fang;Bao Haifei;Jiao Ding;Zhang Kun;Song Zhaohui;Li Xinxin
本文报道了一种新型的单片集成三轴高冲击加速度计，它具有高谐振频率，可用于检测宽频带冲击信号。首次为集成三轴传感器的所有x、y和z轴加速度计设计了高达约1.4 MHz的谐振频率。为了实现宽频带的检测性能，所有的三个传感结构被设计成一个轴向压缩/拉伸的微梁传感方案，其中p +掺杂的微梁连接到惠斯通电桥的压阻输出。通过使用普通（111）硅晶片（即，非SOI晶片），开发了基于单晶片的制造技术以单片集成用于三轴传感器的三个感测结构。高冲击加速度下的测试结果表明，每个集成的三轴加速度计具有约1.4 MHz的谐振频率和0.2-0.4 µV/V/g的灵敏度。所有三个传感单元实现的高频率使三轴传感器在高保真3D高冲击检测应用中很有前途。
This paper reports a novel monolithically integrated tri-axis high-shock accelerometer with high resonant-frequency for the detection of a broad frequency-band shock signal. For the first time, a resonant-frequency as high as about 1.4 MHz is designed for all the x-, y- and z-axis accelerometers of the integrated tri-axis sensor. In order to achieve a wide frequency-band detection performance, all the three sensing structures are designed into an axially compressed/stretched tiny-beam sensing scheme, where the p + -doped tiny-beams are connected into a Wheatstone bridge for piezoresistive output. By using ordinary (1 1 1) silicon wafer (i.e. non-SOI wafer), a single-wafer based fabrication technique is developed to monolithically integrate the three sensing structures for the tri-axis sensor. Testing results under high-shock acceleration show that each of the integrated three-axis accelerometers exhibit about 1.4 MHz resonant-frequency and 0.2–0.4 µV/V/g sensitivity. The achieved high frequencies for all the three sensing units make the tri-axis sensor promising in high fidelity 3D high-shock detection applications.
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DOI：
10.1016/s1386-2766(00)x8001-2
发表时间：
2000-10
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
M. Bao
通讯作者：
M. Bao
影响因子：
4.6
作者：
Dong, Peitao;Li, Xinxin;Feng, Songlin
通讯作者：
Feng, Songlin
DOI：
10.1109/esscirc.2013.6649059
发表时间：
2013-10
期刊：
2013 Proceedings of the ESSCIRC (ESSCIRC)
影响因子：
--
作者：
S. Finkbeiner
通讯作者：
S. Finkbeiner
DOI：
10.1109/essderc.2013.6818809
发表时间：
2013-09
期刊：
2013 Proceedings of the European Solid-State Device Research Conference (ESSDERC)
影响因子：
--
作者：
S. Finkbeiner
通讯作者：
S. Finkbeiner
DOI：
10.1109/jproc.2009.2013612
发表时间：
2009
期刊：
Proceedings of the IEEE. Institute of Electrical and Electronics Engineers
影响因子：
--
作者：
Barlian AA;Park WT;Mallon JR Jr;Rastegar AJ;Pruitt BL
通讯作者：
Pruitt BL