摘要
本次研究運用CMOS-MEMS熱致動壓阻感測共振器（Thermal-piezoresistive Resonator, TPR）結合儀器級鎖相迴路放大器（Lock-inandPLLCircuit）來實現特性良好的質量感測器（Mass Sensor）。本次設計的元件優勢在於其利用CMOS-MEMS 0.35μm 2P4M平台設計出全差動式（Full-differential）蝶形（ButterfIy-shaped）熱致動壓阻感測質量感測器，將驅動端級感測端電訊號分離來降低背景電阻（Feedthrough resistance）訊號與共模雜訊的影響，藉此得到較大的截止帶衰減量（Stopband rejection）與兩倍輸出訊號振幅；同時藉由特殊的Butterfly-shaped熱致動壓阻感測共振器結構設計，來降低熱電容值的影響，同時大幅提升電壓使用率和質量感測度。在給予低直流功率（1.7mW）後，可以擁有極佳的運動轉導值（Air：16.96μAJV&Vacuum：118.4μAJV），其值不只超越許多CMOS-MEMS平台所製作的共振器，更可以和SOl製程平台之共振器的運動轉導值旗鼓相當。最終，為了驗證本次熱致動壓阻感測共振器為一特性極佳的質量感測器，將進一步運用奈米銀液滴噴印機台來實現即時的質量感測器的量測，並在最終得到質量感測度為1.946Hz/pg來佐證本次研究可以在未來擁有運用於懸浮微粒感測上的無限潛力。
延伸閱讀
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