静电吸合对力平衡式隧道加速度传感器的影响

隧尖与阳极之间的可控间距是关系到隧道加速度传感器能否正常工作的一个重要参数,静电吸合限制了该可控间距的范围,本文从理论上分析了静电吸合对隧道加速度传感器设计的影响。对于质量块作活塞式运动的平动型隧道加速度传感器,只有当隧尖与阳极之间的初始间距小于两个反馈电极之间的初始间距的三分之一加上发射间距的和时,力平衡才能实现。对于质量块由多根平行悬臂梁支承的隧道加速度传感器,首次提出并证明,增大隧尖与悬臂梁末端的水平距离可以扩大锥尖高度和锥尖与阳极之间的初始间距的取值范围,从而降低对传感器加工工艺的要求。

静电驱动组合柔性结构的变形分析与实验验证

针对静电驱动组合柔性结构的变形进行分析,考虑静电力分布载荷的基本特征、静电力与组合柔性结构变形之间的耦合作用,依据静电场理论、伪刚体理论以及非线性柔性模型,给出分析不同电压下求解组合柔性结构变形的一般方法,同时给出静电吸合电压的计算式。设计加工了MEMS组合柔性结构,采用文中方法分析静电驱动中组合柔性结构的变形,同时搭建实验测试系统,确定电压加载范围,完成组合柔性结构的变形测试。将实验测试结果与理论计算结果进行对比分析,验证文中分析方法的正确性。

静电驱动MEMS柔性结构的变形分析与试验验证

针对静电驱动MEMS柔性梁的变形特性进行分析,依据静电场理论及伪刚体理论,考虑静电力非均匀分布载荷的基本特征、静电力与柔性梁变形之间的耦合作用及可能存在的边缘电场对静电力的影响,建立不同电压下求解柔性梁变形的数学模型,同时给出静电吸合电压的计算式。设计并加工了MEMS柔性梁,采用文中所建模型计算了柔性梁的变形,同时搭建试验测试系统测试柔性梁的变形及静电吸合电压,与理论计算结果具有较好的一致性,验证了文中建立的数学模型的正确性。

选择性阳极键合技术在光栅陀螺中的应用

阳极键合技术广泛应用在晶圆级MEMS器件制造和封装当中,对于有悬臂梁结构器件容易在键合时发生吸合.采用选择性阳极键合技术防止陀螺在键合中吸合失效.推导了陀螺梁与玻璃的静电吸合电压公式并建立吸合电压与硅结构-玻璃间隙关系模型.采用深硅制作陀螺结构,在玻璃基底溅射Al/Cr制作光栅,最后进行阳极键合.结果表明,键合界面没有缺陷,铬及其氧化物导电抗吸合性使得硅-玻璃阳极键合未发生静电吸合失效现象,对样品进行抗剪强度测试,得出平均键合强度为33.94 MPa,键合质量良好.

Variation of Two-photon Absorption Cross Sections and Optical Limiting of Compounds Induced by Static Electric Field

By numerically solving the Maxwell-Bloch equations using an iterative predictor-corrector finite-difference time-domain technique, we investigate propagating properties of a few-cycle laser pulse in a 4,4＇-bis（di-n-butylamino） stilbene （BDBAS） molecular medium when a static electric field exists. Dynamical two-photon absorption （TPA） cross sections are obtained and optical limiting （OL） behavior is displayed. The results show that when the static electric field intensity increases, the dynamical TPA cross section is enhanced and the OL behavior is improved. Moreover, both even- and odd-order harmonic spectral components are generated with existence of the static electric field because it breaks the inversion symmetry of the BDBAS molecule. This work provides a method to modulate the nonlinear optical properties of the BDBAS compounds.