西安应用材料创新基金(XA-AM-200610)
- 作品数：7 被引量：13H指数：3
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- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学更多>>
- 一种在线测量微机械薄膜残余应力的新结构被引量：3
- 2007年
- 提出了一种利用临界屈曲法在线测量微机械薄膜残余应力的新结构,并采用表面微加工技术制作了两种测试样品.搭建了在线观测实验装置来实时监控释放过程中结构出现的临界屈曲变形模态,由此判断出结构内部的应力状态,同时在测得临界刻蚀深度的情况下,采用有限元方法计算出残余应力大小.借助有限元方法,先研究了多个参数对临界屈曲应力的影响,然后利用这种新结构对薄膜残余应力进行了实际测量,所得结果与微旋转结构的应力测量结果基本吻合.分析及实验表明,新结构在测量薄膜残余应力方面有许多优点,具有较高的实用价值,不仅能满足大量程的应力检测要求,而且只用一个结构就可以同时测量压应力和拉应力,从而极大提高了器件版图空间的利用率.
- 虞益挺苑伟政乔大勇梁庆
- 关键词：有限元方法
- 微型可编程光栅最大闪耀角的理论分析与实验被引量：4
- 2008年
- 在微机电系统技术的基础上,采用两层多晶硅表面微加工工艺,设计并加工制作了一种闪耀角可调式的微型可编程光栅。介绍了微型可编程光栅的基本工作原理及结构设计特点,针对其最主要的一个光学参量——最大闪耀角,根据设计的光栅结构尺寸进行了理论计算,并利用ANSYS有限元仿真结合Matlab软件的数据处理功能进行了数值模拟。设计并搭建了一个简单易操作的光学实验系统,对最大闪耀角进行了实际测量。结果表明,理论计算、数值模拟以及实际测量的最大闪耀角非常吻合,制作的微型可编程光栅的最大闪耀角超过5°。
- 虞益挺苑伟政王兰兰乔大勇梁庆
- 关键词：微机电系统
- MEMS微型可编程光栅的研究现状(上)被引量：2
- 2008年
- 近10几年来,微机电系统——MEMS技术作为一种使能技术,在各个领域(如机械、生物、光学、射频、能源等)得到了迅速发展,并实现了一定的产业化应用,取得了良好的经济效益。光学MEMS使光学元器件具备了体积小、重量轻、性能稳定、成本及功耗低等显著优点,实现了器件中关键结构的动态可控性,这是传统技术所无法比拟的。本文以MEMS微型可编程光栅为核心,介绍了它的特点及其优异性能,并重点阐述了国外已经实现商品化应用的3种MEMS微型可编程光栅的工作原理、结构特点及其典型应用。
- 虞益挺苑伟政
- 关键词：衍射光栅微机电系统微光机电系统
- 牺牲层刻蚀实验的在线观察与研究被引量：2
- 2007年
- 设计了多种测试结构,采用在线实时观测的手段,深入研究了氢氟酸(HF)刻蚀二氧化硅牺牲层中,多种因素对刻蚀过程产生的影响,并对实验结果进行了详细分析.实验中可以明显观察到刻蚀过程中的反应限制阶段与扩散限制阶段,说明经过长时间的刻蚀,HF酸的扩散效应将成为影响刻蚀速率的主导因素.对于实验过程中观察到的"凹"状的刻蚀前端和"晕纹"现象,分析认为结构中的应力梯度以及材料间不同的亲水性质是产生这些现象的主要原因.实验方法与结论对MEMS牺牲层释放工艺的研究具有一定的参考意义.
- 梁庆苑伟政虞益挺乔大勇
- 关键词：微机电系统牺牲层刻蚀速率
- 薄膜残余应力对MEMS微型光栅性能的影响
- 2007年
- 微型光栅结构薄膜中由于残余应力的存在引起器件在光学和机械性能方面发生显著变化.有限元仿真和分析结果表明,膜内的残余拉应力越大,越利于提高和改善器件工作过程中的光学效率.然而,残余拉应力的增加将显著增大结构工作时的驱动电压,使驱动电路的设计与制作更加复杂;同时,还将导致结构的最大工作位移明显减小,极大限制了光栅的应用领域.另外,残余拉应力的增加也会使结构的共振频率变大,从而影响器件的工作带宽.因此,为了使光栅的使用和工作性能满足设计指标要求,在设计当中就要充分并折中考虑残余应力对各个性能参数的影响,并且在随后的加工和制作过程中对其进行严格控制.
- 虞益挺苑伟政梁庆乔大勇
- 关键词：残余应力有限元仿真
- MEMS微型可编程光栅的研究现状(下)被引量：5
- 2008年
- 近十几年来,微机电系统——MEMS技术作为一种使能技术,在各个领域(如机械、生物、光学、射频、能源等)得到了迅速发展,并实现了一定的产业化应用,取得了良好的经济效益。光学MEMS使光学元器件具备了体积小、重量轻、性能稳定、成本及功耗低等显著优点,实现了器件中关键结构的动态可控性,这是传统技术所无法比拟的。本文将在前文的基础上,重点介绍国际上其他的科研机构在MEMS微型可编程光栅相关方面的研究情况,对于每一种光栅结构的特点、制作工艺及其面向的应用领域进行了详细说明,最后讨论了MEMS微型可编程光栅的发展趋势。
- 虞益挺苑伟政
- 关键词：衍射光栅微机电系统微光机电系统
- SiO_2牺牲层刻蚀实验的研究与分析被引量：1
- 2008年
- 氢氟酸(HF)刻蚀SiO2牺牲层受多种因素影响,其中刻蚀液的温度、组分、浓度、被刻蚀结构的形式及结构内部的残余应力等是最主要的。样品设计了多种测试结构,深入研究这些因素对刻蚀速率及结果的影响,并进行了详细的讨论与分析。通过实验可观察到刻蚀过程中的反应限制阶段与扩散限制阶段,说明经长时间的刻蚀,HF的扩散效应将成为影响刻蚀速率的主导因素。对于实验过程中观察到的"凸"状的刻蚀前端和"晕纹"现象,分析认为结构中的应力梯度及材料间不同的亲水性质是产生这些现象的主要原因。
- 梁庆苑伟政虞益挺乔大勇
- 关键词：微机电系统牺牲层刻蚀速率
