基于SOI技术的MEMS惯性加速度计的设计与优化

被引量 : 0次 | 上传用户:zhuzhuzhuxi
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
MEMS(微机电系统,Micro Electro Mechanical System)惯性加速度计是微惯性测量组合(MIMU, Micro Inertial Measurement Unit)的关键部件,在许多相关领域都有着广阔的发展和应用前景,在微系统领域中发挥着举足轻重的作用,因此,微惯性加速度计已成为大家研究和分析的热点,采用SOI(绝缘衬底上的硅)技术的MEMS惯性加速度计不但具有较好的硅机械特性,而且使CMOS(互补金属氧化物半导体,Complementary Metal Oxide Semiconductor)工艺与MEMS加工工艺能够兼容,为加速度计表头与CMOS单片的集成提供了可能,实现了惯性器件微型化、可集成化、易批量生产等优点。本文以电容式微加速度计为研究对象,进行基于SOI技术的微加速度计结构设计、建模仿真、结构优化、器件加工工艺技术等内容的研究。根据目前国内外MEMS惯性加速度计的发展现状及国内加工工艺条件,对不同类型MEMS加速度计的优缺点进行比较,提出了一个性能最优的基于SOI技术的梳齿状电容式微加速度计结构;基于硅微结构设计基本准则,进行梳齿状微加速度计结构设计和模型建立,对其力学特性、结构电容和动态特性等主要参数进行理论公式推导和分析,指出影响器件分辨率、灵敏度、机械热噪声等性能的主要结构参数,并对其U型弹性梁结构进行了选择和优化设计;利用MEMS专用软件CoventorWare进行微加速度计结构特性系统级建模和仿真分析,其中包括静力分析、模态分析和弹性梁频响特性分析,并对结构模型进行验证优化;然后建立电容式加速度计表头力学特性和差动电容结构的等效电学模型,利用PSPICE软件进行结构的电学特性仿真,验证了设计结构的合理性和正确性。最后根据梳齿状微加速度计结构,设计提出了以SiO2为中间层的SOI键合-减薄制作加工技术,给出了具体加工工艺流程,然后基于SOI结构研究设计了微加速度计器件的加工工艺。同时,提出了一种金属离子吸附薄膜工艺技术,来克服器件刻蚀过程中的底切和Notching效应,实现整个微加速度计器件的良好加工制作,并给出了硅膜悬空无衬底结构的微加速度计器件具体加工工艺流程。
其他文献
《第23次中国互联网络发展状况统计报告》指出中小学生除了接受学校教育外,通过互联网进行课程辅导是他们对互联网的一项重要应用,目前网络教育在中小学群体的普及率达16.2%
数字图像压缩的目的是减少表示图像所需的比特数,更有效地表示图像,以便于图像的处理、存储和传输。矢量量化作为一种高效的数据压缩技术,已被广泛应用于图像压缩领域。本文
本课题采用固定化黑曲霉果胶酯酶对商品柑桔高甲氧基果胶进行脱酯制备低甲氧基果胶,对影响脱酯的因素进行分析研究,找到最佳的脱酯条件。采用质构仪对固定化黑曲霉果胶酯酶制
电能作为广泛使用的能源,其应用程度是衡量一个国家发展水平和综合国力的主要标准之一。在满足工业生产、社会和人民生活对电能需求量的同时,提高电能质量是一个国家工业和科
伴随着移动宽带、物联网、云计算的迅猛发展以及越来越多的移动终端、传感设备接入网络,现代社会正在以不可想象的速度产生海量数据,对传统教育模式产生广泛而深刻的影响。在
在市场经济高度发达的时代,产品的质量是企业核心竞争力的重要体现,对一个企业至关重要。尼龙产业化工公司作为中国最大的尼龙化工产业基地,保持和发展尼龙产业的优势,注重产
新中国成立以来我国耕地权属关系历经了三次变革,前两次分别是变封建的土地制度为农民土地所有制和变农民土地所有制为集体所有制,第三次耕地权属关系变革是废除人民公社体制
通过对大规模并行超级计算机模拟器上运行的操作系统进行分析,发现超级计算机内部计算节点、I/O节点和服务节点对操作系统各模块的需求是不同的,一个通用的操作系统无法满足不同
博物馆作为收藏、保护、研究、展示和传播人类生存及其环境物证为使命的文化场所,充分发挥博物馆的各项功能,无论对社会及公民个人都有积极的意义。当前博物馆在运行过程中存
本文以泥鳅蛋白为原料,通过可控酶解技术制备抗氧化肽,利用体外化学模型和体内动物模型综合评价了泥鳅多肽的抗氧化活性。在此基础上利用动物模型评价其抗疲劳功效,利用细胞