АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ PULL-IN ЭФФЕКТА НА ПАРАМЕТРЫ ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫХ МЭМС
На сегодняшний день одним из интенсивно развивающихся направлений микроэлектронной отрасли являются микроэлектромеханические системы (МЭМС). Важным классом МЭМС-устройств являются приборы с электростатическим управлением: микроманипуляторы, резонаторы, переключатели, СВЧ-варакторы, виброгироскопы, преобразователи энергии и т. п. Параметры этих устройств часто ограничиваются эффектом схлопывания электродов (pull-in effect). В настоящее время ведутся интенсивные поиски путей построения МЭМС, обеспечивающих улучшение их параметров в условиях проявления эффекта схлопывания. Одним из таких путей является создание трехэлектродных систем. В данной работе разработана математическая модель, описывающая поведение трехэлектродной МЭМС в предположении, что при подаче управляющих напряжений на подвижный электрод действуют только электрические и упругие силы. Проведен анализ особенностей функционирования трехэлектродных МЭМС с учетом взаимного влияния электрических и упругих сил. Показано, что в трехэлектродных системах критическими состояниями может ограничиваться не только максимальное значение управляющего напряжения, но и минимальное. Получены аналитические выражения, позволяющие определить значения параметров системы, при которых она находится в критическом равновесном состоянии. Определены диапазоны контролируемых перемещений подвижного электрода и величины настройки емкости симметричной и несимметричной конструкций МЭМС при изменении одного и двух управляющих напряжений. Проведено сравнение параметров трехэлектродных систем с параметрами двухэлектродных.
Авторы
Тэги
Тематические рубрики
Предметные рубрики
В этом же номере:
Резюме по документу**
2013
ДОКЛАДЫ АН ВШ РФ
июль–декабрь
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
УДК 621.3.049.76
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ PULL-IN ЭФФЕКТА НА ПАРАМЕТРЫ
ТРЕХЭЛЕКТРОДНЫХ МЭМС
В.П. <...> Важным классом
МЭМС-устройств являются приборы с электростатическим управлением: микроманипуляторы,
резонаторы, переключатели, СВЧ-варакторы, виброгироскопы, преобразователи
энергии и т. п. <...> Параметры этих устройств часто ограничиваются эффектом схлопывания
электродов (pull-in effect). <...> В настоящее время ведутся интенсивные поиски путей построения
МЭМС, обеспечивающих улучшение их параметров в условиях проявления эффекта
схлопывания. <...> Одним из таких путей является создание трехэлектродных систем. <...> В данной
работе разработана математическая модель, описывающая поведение трехэлектродной
МЭМС в предположении, что при подаче управляющих напряжений на подвижный электрод
действуют только электрические и упругие силы. <...> Определены
диапазоны контролируемых перемещений подвижного электрода и величины
настройки емкости симметричной и несимметричной конструкций МЭМС при изменении
одного и двух управляющих напряжений. <...> Проведено сравнение параметров трехэлектродных
систем с параметрами двухэлектродных. <...> ANALYSIS OF PULL-IN EFFECT INFLUENCE
ON THREE-ELECTRODE MEMS PARAMETRS
Dragunov V.P1., Dorzhiev V.Yu. <...> One of these ways is to create a three-electrode system. <...> In this
paper, the mathematical model describing the behavior of a three-electrode MEMS is created. <...> The analysis of the three-electrode MEMS functioning with the mutual influence
of electric and elastic forces is performed. <...> В.П. Драгунов, В.Ю. Доржиев
trolled motion range of the movable electrode and the value of the capacitance tuning range of the
symmetrical and asymmetrical MEMS constructions in case of one and two control voltage
changing are estimated. <...> Среди многообразия МЭМС с электростатическим управлением, таких как
микроманипуляторы, резонаторы, переключатели, СВЧ-варакторы, виброгироскопы,
преобразователи энергии и другие [1–7], наибольшее распространение
получили двухэлектродные устройства с одним неподвижным (жестко соединенным
с корпусом) и одним подвижным (соединенным с корпусом через упругие
подвесы) электродом. <...> При этом основные параметры
данных МЭМС (напряжение <...>
** - вычисляется автоматически, возможны погрешности
Похожие документы: