为了解决深刻蚀绝缘体上硅(silicon on insulator,SOI)材料时存在的横向刻蚀(Footing)效应,在背腔释放SOI微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)工艺基础上,提出并实现了一种改进的利用背面保护电极抑制Footing效应的工艺方案.在SOI圆片上生长SiO2和Si3N4掩模材料并图形化后,背面腐蚀支撑层Si至掩埋层SiO2.去除掩埋层SiO2后,完成正面Al电极和背面保护Al电极的溅射.深反应离子干法刻蚀SOI圆片形成结构,再腐蚀背面Al薄膜完成结构释放.基于该工艺,对结构层厚度为80μm的采用双端固支梁的SOI微加速度计的结构进行设计与仿真、器件加工和最终的性能测试.加速度计在±1 g(g=9.8 m/s2)范围内的灵敏度和非线性度分别为106.7 mV/g和0.1%.实验结果表明,该改进工艺方案可以有效抑制Footing效应对器件结构的损伤,提高加工的可靠性.

结合对现有CNG压缩机无油少油润滑用各种活塞环的结构及参数设计进行分析,使用情况归纳统计,提出了合理选择活塞环的材料、结构形式对压缩机密封性的重要影响。重点对PEEK材料CNG压缩机活塞环的结构形式选择、环高轴向高度、径向厚度、轴向间隙、径向间隙设计,以及它们的设计公差选定原则,提出了该类活塞环工作开口尺寸、自由状态开口尺寸的确定方法。最后给出了切削去除开口材料厚度的经验公式与方法,并以现有CNG压缩机机型PEEK活塞环设计应用参数说明了其合理性。