MEMS粗糙表面接觸研究.pdf

1、MEMS是科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步和人們不斷追求機(jī)械裝置的小型化、微型化的產(chǎn)物。MEMS產(chǎn)品有著廣闊的發(fā)展前景和潛在的巨大商業(yè)價(jià)值，在現(xiàn)代商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)越來越重要的地位。然而，要使MEMS實(shí)現(xiàn)真正的產(chǎn)業(yè)化，還面臨許多亟待解決的問題，如粘著、靜電力計(jì)算、微流、納米摩擦、檢測(cè)、薄膜應(yīng)力和表面粗糙度等。只有解決好這些問題，MEMS才能得到更為普遍的應(yīng)用。 本文重點(diǎn)討論了嚴(yán)重影響MEMS性能的納米接觸問題，詳細(xì)地分析了納米接觸的實(shí)質(zhì)，并提供了一

2、種符合工程實(shí)際的納米接觸力的計(jì)算方法，為MEMS的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了理論依據(jù)。主要工作分為三部分：1)分析了影響MEMS性能的粘附現(xiàn)象，并闡述了研究納米接觸問題的三種研究方法：量子力學(xué)法、分子動(dòng)力學(xué)法和連續(xù)介質(zhì)法；對(duì)分子動(dòng)力學(xué)法和連續(xù)介質(zhì)法的研究狀態(tài)作了具體介紹，同時(shí)討論了各種理論存在的問題。2)對(duì)幾種簡(jiǎn)單但比較典型的接觸模型，運(yùn)用連續(xù)介質(zhì)法對(duì)其粘附力作了計(jì)算分析。針對(duì)MEMS工程實(shí)際中的粗糙表面接觸問題，提出了一種新的單峰模型。計(jì)算并分析