MEMS多層薄膜力學特性研究及測試結構設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、微電子機械系統(tǒng)(MEMS，Micro-Electro-Mechanical Systems)，是在微電子技術基礎上發(fā)展而來，集傳感、信息處理和執(zhí)行為一體的集成微系統(tǒng)。薄膜是MEMS技術中應用最廣泛的材料形態(tài)，構成了MEMS器件中眾多的微機械結構。薄膜材料的力學特性，例如殘余應力、楊氏模量、泊松比等，是決定微結構、特別是可動微結構性能的重要因素，也是進行微系統(tǒng)設計的重要參數(shù)。由于尺寸效應以及制作工藝的限制，MEMS中薄膜材料的力學特性與體

2、材料相比有很大差別，并且相同的薄膜材料在不同的生長工藝或者環(huán)境下，其材料性能也會有很大差異，這決定了我們需要采用不同于傳統(tǒng)的宏觀力學分析與測試方法的新技術，研究薄膜力學參數(shù)具有重要的意義。
　　本文的研究內容為MEMS多層薄膜力學特性的研究和測試結構設計，針對實際存在的多層薄膜結構，建立理論模型分析其力學特性的表征，以及力學參數(shù)的提取方法。主要的研究工作和取得的成果如下:
　　1.本文建立多層薄膜曲率半徑模型，利用有限元分析

3、軟件驗證了模型的可行性。在此基礎上，探究了薄膜厚度與曲率半徑的依賴關系，以此對實際中薄膜厚度的設計給出指導。針對模型在大寬度條件下出現(xiàn)的誤差給出修正公式，并用仿真軟件驗證。
　　2.本文對靜電驅動的多層薄膜進行了研究，提出了多層靜電橫拉結構提取等效彎曲剛度的模型，利用不同厚度的結構計算各層材料楊氏模量，同時，針對結構參數(shù)對理論誤差的影響進行了分析，用有限元軟件仿真驗證了模型的可行性。
　　3.針對提出的模型設計了合理的測試結

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