mems原理-06講述-預(yù)覽頁
【正文】 1010.5 鎳（Ni）（純態(tài)） 1013 金剛石 1014 石英(熔融) 1018,典型絕緣體、半導(dǎo)體和導(dǎo)體的電阻率,第六頁，共四十九頁。,選擇依據(jù)：因?yàn)樗鼈兙哂锌臻g穩(wěn)定性，對于環(huán)境條件相對 不是很敏感。 2. 硅幾乎是一個(gè)理想的結(jié)構(gòu)材料。 5. 硅在事實(shí)上沒有機(jī)械遲滯，是傳感器和執(zhí)行器理想材料。,硅作為襯底材料，必須使用單晶純硅。隨著拉伸機(jī) 的上拉，沉積的熔融硅凝縮，形成 了幾英尺長的單晶硅芯棒。,1.3 作為襯底材料的硅（2） ——晶體結(jié)構(gòu),b,b=0.543nm 晶格常數(shù),硅晶體的立體結(jié)構(gòu)示意圖,第十三頁，共四十九頁。表示為 平面的密勒指數(shù)。,800℃以下，硅基本上是無塑性和蠕變的彈性材料， 在所有的環(huán)境中幾乎不存在疲勞失效。 硅的各向異性。,例題2. 材料的熱擴(kuò)散率是熱量流入材料快慢的量度?！?] (g/m3) [J/(g 3. 作為表面微加工的犧牲層。 碳化硅膜的生產(chǎn)可采用各種沉積技術(shù)。 3. 可用作光波導(dǎo)以及防止水和其他有毒流體進(jìn)入襯底的密封材料。,1.5 硅壓電電阻,壓電電阻效應(yīng)定義：固體在受到應(yīng)力場作用時(shí)其電阻發(fā)生變化的現(xiàn)象。 它們的關(guān)系可用下式表示：,（1.51）,代表與應(yīng)力分量,相對應(yīng)的一個(gè)無限小的立方壓電電阻晶體單元的電阻變化在應(yīng)力張量｛s｝的六個(gè)獨(dú)立應(yīng)力分量中，三個(gè)是正應(yīng)力分量（sxx、syy和szz），三個(gè)是切應(yīng)力分量（sxy、sxz和syz）,第二十五頁，共四十九頁。,第二十七頁，共四十九頁。,硅應(yīng)變計(jì),第二十八頁，共四十九頁。,1.8 壓電晶體,壓電晶體是MEMS最常用的非半導(dǎo)體之一。 自然晶體包括石英、電氣石和硅酸酒石酸鹽。,1.8 壓電晶體,壓電晶體的機(jī)械能和電能的轉(zhuǎn)換,第三十二頁，共四十九頁。,例題： 求采用PZT壓電晶體驅(qū)動(dòng)噴墨打印頭噴出一滴液滴所需的電壓。,1.8 壓電晶體,Calculate the output voltage when pull a drop of ink from ink jet heads using PZT materials. The ink drop resolution power is 300dpi. Suppose the thickness of the ink layer is 1mm, the ink drop is in ball shape, the ink tank will be full at any time, the parameter d of PZT is 481012 m/V.,第三十五頁，共四十九頁。,解：,第三十九頁，共四十九頁。,下面是對聚合物用于工業(yè)材料的優(yōu)點(diǎn)的總結(jié)：,第四十頁，共四十九頁。 3. 導(dǎo)電聚合物可用于MEMS的有機(jī)襯底。 7. 聚合物膜可用作微器件的電絕緣體和微電容器中的介電物質(zhì)。,1.9 聚合物（3） ——導(dǎo)電聚合物,對于某些在微電子和MEMS中應(yīng)用的聚合物，必須是導(dǎo)電的并且具有優(yōu)良的空間穩(wěn)定性。 3. 加入導(dǎo)電纖維 在熱固性和熱塑性聚合物結(jié)構(gòu)中加入導(dǎo)電填充物，可使聚合物導(dǎo)電。,第四十二頁，共四十九頁。 3. 微傳感器 許多導(dǎo)電聚合物材料對氣體和其他環(huán)境條件的敏感使其可應(yīng)用于微傳感器。,1.10 封裝材料,MEMS技術(shù)是從集成電路工業(yè)發(fā)展起來的。 4. 用于MEMS封裝的材料包括用于IC封裝的材料——芯片級的貴金屬線、用做導(dǎo)線的金屬層、用于鉚/約束基底附件的焊料等，MEMS封裝材料還包括金屬和陶瓷。 所以我們要勤懇讀書，廣泛閱讀， 古人說“書中自有黃金屋。,第四十八頁，共四十九頁。4. 硅的熱膨脹系數(shù)比鋼小8倍，比鋁小10倍。s)/℃
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