微型机械薄膜结构在量子力作用下的稳定性和粘附问题

作     者：丁建宁 杨继昌 蔡兰 温诗铸 

作者机构：江苏大学微纳米科学技术研究中心镇江212013 清华大学 

基　　金：博士点基金资助项目(2000000338) 江苏大学高级人才基金项目(1663000004) 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2002年第38卷第9期

页      码：52-56页

摘      要：稳定性和粘附在微型机械的制造和运动过程中是很重要的问题。由于微型机械运动构件之间的间隙通常处于微米、纳米量级,因此需考虑量子力学的影响,如Casimir力。首先对两平行的多晶硅平板之间的Casimir力进行了分析,并考虑表面粗糙度、导电常数和温度的影响,然后讨论了Casimir力对微腔的薄膜结构的作用。当只考虑Casimir力作用时,该结构存在稳定的平衡态和不稳定的非平衡态,由量纲-数K值决定。如果K值大于极值K1,该结构就会塌陷。极值K1随薄膜与固定面之间的距离变化而变化。这为评价该系统在给定尺寸参数、材料特性和没有其他力的影响下的稳定性提供了依据,而且可设计出高L/δ比值、不出现塌陷的微型机械薄膜微腔结构。

主 题 词：Casimir力 微型机械 多晶硅 稳定性 粘附 

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械学] 

核心收录：

D　O　I：10.3901/jme.2002.09.052

馆 藏 号：203479701...