工藝誤差導(dǎo)致的電容式MEMS諧振器性能變化研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-26 15:37
微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)利用集成電路的微加工技術(shù),憑借其微型化、低成本、可集成化的優(yōu)良性能,在汽車電子、衛(wèi)生保健、遠(yuǎn)程通信等眾多交叉領(lǐng)域中得到非常多的應(yīng)用,電容式徑向盤式諧振器作為MEMS器件中的一員,也是近幾年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本文針對(duì)兩種制造工藝導(dǎo)致的MEMS電容式徑向盤式諧振器性能變化做了以下分析:第一,研究了徑向盤式諧振器在TMDE制造工藝下,諧振子與輸入輸出電極間的非光滑側(cè)面對(duì)諧振器性能影響問(wèn)題。據(jù)此詳細(xì)研究了TMDE的制造過(guò)程與原理,推導(dǎo)出兩種結(jié)構(gòu)模型:凹槽模型和扇形褶皺模型,建立諧振器性能與模型關(guān)系式。研究結(jié)果表明:諧振器電容、靜電力、電氣剛度、輸出電流均減弱,運(yùn)動(dòng)電阻增大。當(dāng)槽高1μm,寬4nm時(shí),靜電力、電氣剛度和輸出電流分別降為原來(lái)的67.343%、57.626%、40.840%,運(yùn)動(dòng)電阻增大2.45倍。最后推導(dǎo)性能與工藝的對(duì)應(yīng)平衡關(guān)系,分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)性能下降25%時(shí),上述性能等效間距分別為23.094nm,22.013nm,21.491nm,18.612nm。第二,研究了徑向盤式諧振器在DRIE制造工藝下,諧振子和電極之間的傾斜效應(yīng)對(duì)諧振器性能的影響問(wèn)題。首先研究了DRIE...
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
MEMS信號(hào)變化過(guò)程(a)微傳感器(b)微制動(dòng)器信號(hào)轉(zhuǎn)換的方式有多種,如通過(guò)壓敏材料的壓電轉(zhuǎn)換,電容式信號(hào)轉(zhuǎn)換、電阻熱
是一種良好的制動(dòng)材料,但記憶合金材料有限,并且對(duì)溫度敏感性高,使得材料變形量無(wú)法得到較好的預(yù)測(cè)。如圖1.2所示,為微系統(tǒng)產(chǎn)品在2012年到2016年成熟產(chǎn)品及新興產(chǎn)品的市場(chǎng)容量。當(dāng)前 MEMS 技術(shù)正不斷從研究階段步入實(shí)際應(yīng)用階段,憑借其優(yōu)良的性能,在各領(lǐng)域以令人嘆服的速度興起[9-10]。MEMS 器件作為新興的產(chǎn)業(yè),很少以全新的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng),通常,MEMS 研制的產(chǎn)品會(huì)和市場(chǎng)產(chǎn)品形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,功能優(yōu)勢(shì)的 MEMS 產(chǎn)品將慢慢
簡(jiǎn)介和分類的諧振器為 MEMS 諧振器的發(fā)展拉開了帷振原理產(chǎn)生振蕩,使激勵(lì)輸入能量注入系可與電路集成等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的發(fā)展要有梁諧振器、梳齒諧振器和盤式諧振器三ali S 等人在名為“High-Q single crystal silelf-aligned sub-100-nm transduction gaps”。梁的兩端固定在支撐點(diǎn)上,雙端節(jié)點(diǎn)固 Q 值較低。輸入電極裝置在梁的下方,在偏置電壓,產(chǎn)生動(dòng)態(tài)靜電力驅(qū)動(dòng),通過(guò)靜入交流激勵(lì)電壓與梁式諧振器的固有頻率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]RF-MEMS諧振器和濾波器研究進(jìn)展[J]. 潘武,宋茂葉,吳文雯,張雪蓮. 電子元件與材料. 2011(09)
[2]MEMS后封裝技術(shù)[J]. 楊建生. 電子與封裝. 2011(07)
[3]MEMS技術(shù)的發(fā)展及其在航天領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J]. 孫杰. 航天標(biāo)準(zhǔn)化. 2010(03)
[4]一種壓阻式微壓力傳感器[J]. 李偉東,吳學(xué)忠,李圣怡. 儀表技術(shù)與傳感器. 2006(07)
[5]梳齒的不平行對(duì)電容式微機(jī)械傳感器階躍信號(hào)響應(yīng)的影響[J]. 董林璽,孫玲玲,車錄鋒,王躍林. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]多晶硅襯底上的RF MEMS開關(guān)(英文)[J]. 張正元,溫志渝,徐世六,張正番,劉玉奎,李開成,黃尚廉. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2003(08)
碩士論文
[1]針對(duì)工藝偏差的MEMS器件結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 秦梅.東南大學(xué) 2016
[2]MEMS工藝優(yōu)化及其應(yīng)用[D]. 付思齊.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[3]基于MEMS的微機(jī)械濾波器研究[D]. 龔懷民.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3001365
【文章來(lái)源】:杭州電子科技大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:76 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
MEMS信號(hào)變化過(guò)程(a)微傳感器(b)微制動(dòng)器信號(hào)轉(zhuǎn)換的方式有多種,如通過(guò)壓敏材料的壓電轉(zhuǎn)換,電容式信號(hào)轉(zhuǎn)換、電阻熱
是一種良好的制動(dòng)材料,但記憶合金材料有限,并且對(duì)溫度敏感性高,使得材料變形量無(wú)法得到較好的預(yù)測(cè)。如圖1.2所示,為微系統(tǒng)產(chǎn)品在2012年到2016年成熟產(chǎn)品及新興產(chǎn)品的市場(chǎng)容量。當(dāng)前 MEMS 技術(shù)正不斷從研究階段步入實(shí)際應(yīng)用階段,憑借其優(yōu)良的性能,在各領(lǐng)域以令人嘆服的速度興起[9-10]。MEMS 器件作為新興的產(chǎn)業(yè),很少以全新的產(chǎn)品進(jìn)入市場(chǎng),通常,MEMS 研制的產(chǎn)品會(huì)和市場(chǎng)產(chǎn)品形成競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系,功能優(yōu)勢(shì)的 MEMS 產(chǎn)品將慢慢
簡(jiǎn)介和分類的諧振器為 MEMS 諧振器的發(fā)展拉開了帷振原理產(chǎn)生振蕩,使激勵(lì)輸入能量注入系可與電路集成等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的發(fā)展要有梁諧振器、梳齒諧振器和盤式諧振器三ali S 等人在名為“High-Q single crystal silelf-aligned sub-100-nm transduction gaps”。梁的兩端固定在支撐點(diǎn)上,雙端節(jié)點(diǎn)固 Q 值較低。輸入電極裝置在梁的下方,在偏置電壓,產(chǎn)生動(dòng)態(tài)靜電力驅(qū)動(dòng),通過(guò)靜入交流激勵(lì)電壓與梁式諧振器的固有頻率
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]RF-MEMS諧振器和濾波器研究進(jìn)展[J]. 潘武,宋茂葉,吳文雯,張雪蓮. 電子元件與材料. 2011(09)
[2]MEMS后封裝技術(shù)[J]. 楊建生. 電子與封裝. 2011(07)
[3]MEMS技術(shù)的發(fā)展及其在航天領(lǐng)域的應(yīng)用研究[J]. 孫杰. 航天標(biāo)準(zhǔn)化. 2010(03)
[4]一種壓阻式微壓力傳感器[J]. 李偉東,吳學(xué)忠,李圣怡. 儀表技術(shù)與傳感器. 2006(07)
[5]梳齒的不平行對(duì)電容式微機(jī)械傳感器階躍信號(hào)響應(yīng)的影響[J]. 董林璽,孫玲玲,車錄鋒,王躍林. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2005(03)
[6]多晶硅襯底上的RF MEMS開關(guān)(英文)[J]. 張正元,溫志渝,徐世六,張正番,劉玉奎,李開成,黃尚廉. 半導(dǎo)體學(xué)報(bào). 2003(08)
碩士論文
[1]針對(duì)工藝偏差的MEMS器件結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 秦梅.東南大學(xué) 2016
[2]MEMS工藝優(yōu)化及其應(yīng)用[D]. 付思齊.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2010
[3]基于MEMS的微機(jī)械濾波器研究[D]. 龔懷民.電子科技大學(xué) 2006
本文編號(hào):3001365
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