三层多晶硅结构的挠曲式静电驱动MEMS微反射镜

作     者：吴嘉琦 赖丽燕 李以贵 Wu Jiaqi;Lai Liyan;Li Yigui

作者机构：上海应用技术大学理学院上海201418 

基　　金：国家自然科学基金(62104151) 上海应用技术大学引进人才基金项目(YJ2021-59) 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2023年第60卷第9期

页      码：1436-1444页

摘      要：将悬臂梁结构与平行平板型结构相结合,研发了一种挠曲式静电驱动微电子机械系统(MEMS)微反射镜。为了实现大扭转角度、小驱动电压的设计目标,通过仿真实验进行对比分析,确定了微反射镜的相关尺寸。采用低压化学气相沉积、光刻、反应离子刻蚀和溅射等工艺,成功制备出了一种具有三层多晶硅结构的微反射镜。在制备过程中得出氢氟酸去除牺牲层(磷硅玻璃)释放出微反射镜结构的最佳刻蚀时间为45 s。制作了开关频率为200 kHz的MOSFET高速驱动电路,电路中的栅极驱动电阻(R_(G))是影响输出的关键因素。实验结果表明,当R_(G)额定功率为300 W、电阻为47Ω时,微反射镜能够达到足够启动速度,实现高速开关的设计目标。最后,设计并搭建了微反射镜的测试系统,施加60 V的驱动电压进行测试,通过显微镜观察到微反射镜的明显动作变化以及屏幕上光斑的位移变化,表明制备的微反射镜可正常驱动。

主 题 词：微机电系统(MEMS) 微反射镜 静电驱动 悬臂梁式 平行平板型 

学科分类：08[工学] 080401[080401] 0804[工学-材料学] 081102[081102] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.13250/j.cnki.wndz.2023.09.012

馆 藏 号：203124109...