工艺误差导致的电容式MEMS谐振器性能变化研究

发布时间：2021-01-26 15:37

　　微机电系统（MEMS）利用集成电路的微加工技术,凭借其微型化、低成本、可集成化的优良性能,在汽车电子、卫生保健、远程通信等众多交叉领域中得到非常多的应用,电容式径向盘式谐振器作为MEMS器件中的一员,也是近几年来研究的热点。本文针对两种制造工艺导致的MEMS电容式径向盘式谐振器性能变化做了以下分析:第一,研究了径向盘式谐振器在TMDE制造工艺下,谐振子与输入输出电极间的非光滑侧面对谐振器性能影响问题。据此详细研究了TMDE的制造过程与原理,推导出两种结构模型:凹槽模型和扇形褶皱模型,建立谐振器性能与模型关系式。研究结果表明:谐振器电容、静电力、电气刚度、输出电流均减弱,运动电阻增大。当槽高1μm,宽4nm时,静电力、电气刚度和输出电流分别降为原来的67.343%、57.626%、40.840%,运动电阻增大2.45倍。最后推导性能与工艺的对应平衡关系,分析发现当性能下降25%时,上述性能等效间距分别为23.094nm,22.013nm,21.491nm,18.612nm。第二,研究了径向盘式谐振器在DRIE制造工艺下,谐振子和电极之间的倾斜效应对谐振器性能的影响问题。首先研究了DRIE... 

【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

MEMS信号变化过程（a）微传感器（b）微制动器信号转换的方式有多种，如通过压敏材料的压电转换，电容式信号转换、电阻热

是一种良好的制动材料，但记忆合金材料有限，并且对温度敏感性高，使得材料变形量无法得到较好的预测。如图1.2所示，为微系统产品在2012年到2016年成熟产品及新兴产品的市场容量。当前 MEMS 技术正不断从研究阶段步入实际应用阶段，凭借其优良的性能，在各领域以令人叹服的速度兴起[9-10]。MEMS 器件作为新兴的产业，很少以全新的产品进入市场，通常，MEMS 研制的产品会和市场产品形成竞争关系，功能优势的 MEMS 产品将慢慢

简介和分类的谐振器为 MEMS 谐振器的发展拉开了帷振原理产生振荡，使激励输入能量注入系可与电路集成等优点而得到了广泛的发展要有梁谐振器、梳齿谐振器和盘式谐振器三ali S 等人在名为“High-Q single crystal silelf-aligned sub-100-nm transduction gaps”。梁的两端固定在支撑点上，双端节点固 Q 值较低。输入电极装置在梁的下方，在偏置电压，产生动态静电力驱动，通过静入交流激励电压与梁式谐振器的固有频率

【参考文献】：
期刊论文
[1]RF-MEMS谐振器和滤波器研究进展[J]. 潘武,宋茂叶,吴文雯,张雪莲.  电子元件与材料. 2011(09)
[2]MEMS后封装技术[J]. 杨建生.  电子与封装. 2011(07)
[3]MEMS技术的发展及其在航天领域的应用研究[J]. 孙杰.  航天标准化. 2010(03)
[4]一种压阻式微压力传感器[J]. 李伟东,吴学忠,李圣怡.  仪表技术与传感器. 2006(07)
[5]梳齿的不平行对电容式微机械传感器阶跃信号响应的影响[J]. 董林玺,孙玲玲,车录锋,王跃林.  传感技术学报. 2005(03)
[6]多晶硅衬底上的RF MEMS开关（英文）[J]. 张正元,温志渝,徐世六,张正番,刘玉奎,李开成,黄尚廉.  半导体学报. 2003(08)

硕士论文
[1]针对工艺偏差的MEMS器件结构参数优化设计[D]. 秦梅.东南大学 2016
[2]MEMS工艺优化及其应用[D]. 付思齐.长春理工大学 2010
[3]基于MEMS的微机械滤波器研究[D]. 龚怀民.电子科技大学 2006



本文编号：3001365