一种新结构介观压光型机电器件设计

【摘要】本论文主要论述了一种新型的微梁直拉直压结构的介观压光型微机械加速度计的设计和研究。该传感器较传统的硅微机械压阻式加速度计具有较高的灵敏度和谐振频率，同时很好的避免了悬臂梁式加速度计的梁端挠度影响，提高了加速度计的压敏元件对外加加速度的敏感程度。该传感器采用介观压光检测，即将光子晶体替代原来的压阻元件，利用光子晶体的光子禁带及透射率随外界压力变化的特点，得到光子晶体透射率与加速度引起的微梁所受应力之间的关系，获得检测的高分辨率。论文的第一章主要介绍论文的研究背景及意义，MEMS加速度计的应用和发展趋势。第二章对MEMS加速度计的基本工作原理，分类方法和主要的加工工艺进行概述。第三章介绍了几种悬臂梁结构加速度计及其力学分析，然后阐述微梁直拉直压结构的加速度的工作原理，并给出力学模型分析和有限元模拟结果。第四章介绍光子晶体的概念和性质，并给出几种典型的理论计算方法及制备方法，然后介绍了光子晶体在不同领域内的应用，最后对介观效应的概念进行阐述，并介绍了几种介观结构的具体应用。第五章阐述了镜像异质三周期光子晶体的性质，并给出该类型微加速度计的设计思路，设计出结构模型，并进行结构的横向比较。第六章是对全文进行回顾与总结。
【作者】彭鹏；
【导师】温廷敦；
【作者基本信息】中北大学，物理电子学，2014，硕士
【关键词】微电子机械系统；加速度计；微梁直拉直压；光子晶体；光子带隙；透射率；

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