摘要：针对紫外纳米压印工艺,采用有限元软件对光刻胶的流变填充过程进行了模拟.根据紫外压印中光刻胶黏度系数小的特点,建立了基于黏性流体的模型,采用流固耦合的ALE(ArbitraryLagrange Euler)方法,系统分析了模板的周期性、占空比、深宽比及非周期结构对光刻胶填充效果的影响.结果表明,相对于非周期模板,周期结构的模板所能引起的图形转移缺陷小;占空比及深宽比对小周期模板比大周期模板的影响大.进行了纳米压印实验,实验结果与仿真结果吻合,说明了仿真的可信,可以作为模板结构设计及表面处理工艺的依据.

摘要：基于非硅表面微加工技术,给出了微机电系统惯性电学开关的一种新式设计,该设计采用两端悬空固定的多孔弹性梁作为固定电极,由连体蛇形弹簧连接悬空的质量块作为可动电极,可动电极位于支撑层和弹性梁之间,该结构在保证微开关具有足够灵敏度的同时,可有效提高两电极间的接触效果和器件的抗冲击保护。使用成本较低的多次叠层电镀镍的方法制作了设计的微型惯性开关,并对其元器件进行了试验测试,结果表明:开关在100g加速度作用下的响应时间和接触时间分别约为0.40ms和12μs,与有限元动力学仿真结果吻合较好,表现出较高的灵敏度和良好接触效果。

摘要：为了实现微机电系统微波信号滤波,开发了适用于微机电系统的小尺寸左右手复合传输线微波带阻滤波器,对该滤波器的原理、结构特点、加工工艺等进行了研究。根据左手材料理论,介绍了具有蛇形槽单元的滤波器结构。以蛇形槽结构的一个单元为例,对比传统插指电容左手单元结构,提取了蛇形槽的等效电路,并分析了蛇形槽结构单元的优点,即在相同的面积内,可以获得更大的等效电路参数。最后,结合溅射、光刻、电铸、刻蚀等MEMS技术,设计了器件的加工工艺。使用MEMS工艺,加工了主体尺寸5mm×7mm的器件。相移常数的仿真和实验结果表明,在高频带部分(2.1～5.2GHz)的相移常数为负(左手区) ,相速度与群速度方向相反,左手区的相对带宽为82.7%。结果显示,与其他设计相比,本文设计的器件尺寸小,左手区的相对带宽大。

摘要：基于非硅表面微加工技术,设计并制造了一种用于振动监测的新型微机电系统(MEMS)冲击开关。开关主要由三部分构成:作为可动电极的质量块,作为固定电极的十字梁,和位于质量块中心的具有延时作用的可动触点。通过ANSYS有限元仿真,对器件进行模态分析,考察了器件的横向抗干扰能力;并提取了器件的物理参数(如弹簧弹性系数和系统有效质量),以用于Simulink动态仿真。通过动态仿真验证了器件的工作原理,并与传统微冲击开关进行了比较。使用落锤试验对所制造出的微冲击开关进行测试,加载脉宽1ms的半正弦冲击加速度,测得其阈值约为145g,并且接触时间可稳定在50μs以上。测试结果与仿真符合较好,证明了新型设计可以有效地增强接触效果,所建模型可以较准确地描述器件的动态响应。

摘要：研究了超陷光黑硅表面圆锥阵列结构的设计。将圆锥结构分为五层,利用等效媒质理论进行了参数设计。考虑了硅材料折射率随波长的变化,用严格耦合波理论对不同入射角,圆锥阵列结构高度以及占空比时的反射率进行了计算分析。发现,圆锥阵列超陷光结构的周期为135nm,高度为480nm时,在0°～60°入射角范围内,对波长为300～1200nm的入射光的反射率都小于5%。

摘要：利用LIGA或UV-LIGA技术制备的镍,特别适合作为微器件的结构材料。材料的力学性能在微器件的仿真设计和实际使用中起到重要作用。主要利用常规的力学试验机和自行搭建的微拉伸平台,通过单轴拉伸方法测试了电流密度为20mA/cm2的UV-LIGA镍薄膜的力学性能。3种测试方法的结果呈现了一致的规律性变化——弹性模量显著降低,强度显著提高,表明UV-LIGA镍具有与块体镍显著不同的力学性能。通过X射线衍射分析(XRD),测量了该电流密度下试样的择优取向和晶粒尺寸,通过场发射扫描电镜(SEM)观察了试样的表面形貌和拉伸断口,并初步地分析了UV-LIGA镍力学性能的变化原因。该测试结果为微器件的仿真设计提供了重要的参考依据。

摘要：介绍了压电式四臂微加速度计的工作原理,耦合场分析原理以及ANSYS软件在压电分析中的具体应用。以压电式四臂加速度计为例,使用ANSYS软件对其进行了静态,模态等分析,得出了压电层厚度、悬臂厚度、长度对加速度计灵敏度的影响。在模态分析中得出了加速度计的前三阶固有频率和与之对应的振动形态。本文的结果可以直接应用到加速度计结构的优化设计。

摘要：针对多沟道碳纳米晶体管(MC-CNTFET)越来越接近实用化的发展现状,提出了一种多沟道碳纳米晶体管的集成电路仿真SPICE(Simulation program with integrated ciruit emphasis)模型,并基于此模型,对用多沟道碳纳米晶体管构成的环形振荡器进行了分析。结果表明,该模型能够很好地模拟多沟道碳纳米晶体管的电学特性,进一步分析表明,基于50 nm多沟道碳纳米晶体管环形振荡器的振荡频率可达90 GHz,显示出多沟道碳纳米晶体管电路具有很大的性能优势。

摘要：基于扭臂式静电驱动微执行器的基本模型,运用力矩法推导出该结构的Pull-in电压和角度,并设计了用于微机电系统(Micro Electronic Mechanical System,MEMS)光开关的单晶硅扭臂式静电驱动结构参数.在所选结构参数下,运用力电耦合分析方法,研究了空气阻尼作用对扭臂式静电驱动结构Pull-in电压的影响.对所设计的驱动结构,考虑空气阻尼作用时,Pull-in电压增大约7%.对单晶硅扭臂式静电驱动结构进行应力分析得到,当上下极板发生吸合时,结构应力均匀分布在上电极,且扭臂的最大内应力仅为72.848MPa,远小于单晶硅的屈服强度,整个驱动结构的设计是稳定可靠的;用力矩法推导出的该结构的Pull-in电压适用于该微静电驱动系统.研究结果为扭臂式微驱动器参数选择提供了依据.

摘要：考虑声表面波驱动器直接驱动工作物体,能量损失小,传动误差小,且尺寸小,噪声低,抗电磁干扰等特点,基于MEMS技术并采用在Li NbO3基底上加工微型电极的方式制作了一种声表面波微驱动器。为了更加有效地控制驱动方向,提出了一种新型叉指结构,即浮动电极型单向换能器,然后利用ANSYS软件,对声表面波换能器进行了优化设计和分析,制作出了孔径尺寸为5mm,电极厚度为0.8μm,指宽为6.7μm,周期为80μm的浮动电极型单向换能器。该声表面波驱动器比以往的驱动器具有更高的谐振频率(接近50MHz)和更有效的方向可控性,从而有助于微光学控制系统的进一步微型化和可控化。