阵列式微机械悬臂梁的研制及其特性分析

在一个芯片上设计了六组不同规格的矩形压阻悬臂梁 .采用ANSYS有限元分析系统对微压阻悬臂梁进行应力分析 ,并对压阻悬臂梁的噪声、灵敏度以及最小可探测位移进行了研究 .选用多晶硅为压阻材料 ,以硅微机械加工技术为基础 ,完成了阵列式压阻悬臂梁的制备 .通过测量器件的噪声和灵敏度 ,计算出在 6V偏压和 10 0 0Hz测量带宽下 ,多晶硅悬臂梁的最小可探测位移为 1nm .

U形阵列式微机械悬臂梁的研究

为提高悬臂梁的分辨率 ,实现悬臂梁的多功能性 ,设计了一种U形阵列式压阻悬臂梁 .从理论上对悬臂梁的应力、噪声和灵敏度进行分析 ,优化了悬臂梁及力敏电阻的几何尺寸 .选用多晶硅为力敏材料 ,基于硅微机械加工技术 ,制备U形阵列式悬臂梁 .测量悬臂梁的噪声及灵敏度 ,得到多晶硅力敏材料的Hooge因子和应变灵敏度系数 ,分别为 3× 10 - 3和 2 7.在 6V偏压和 10 0 0Hz测量带宽条件下 ,计算悬臂梁的最小可探测位移为 0 5nm .同时对多晶硅力敏电阻噪声的产生机理进行了探讨 .