一、微电子机械系统(MEMS)发展展望（论文文献综述）
孙扬[1]（2020）在《原位MEMS液体和电学TEM芯片的研制与应用》文中研究指明透射电子显微镜利用高能电子束与样品的相互作用成像,提供了原子分辨率的结构和成分信息,是表征材料微观结构和性能最重要的工具之一,在科学研究的诸多领域都有广泛应用。但是,传统的电子显微镜要求高真空的工作环境,难以在材料服役环境和条件下工作,如液体、气体、力学加载、电输运等,因此很难将电镜表征结果与材料的服役表现直接联系起来,需发展一些新型的技术和方法。利用特殊功能的样品杆在电子显微镜内引入外场作用（光、电、热、气氛等条件）,模拟试样的真实工作环境,实时观测外场作用下样品微观结构的动态变化过程是一种重要的原位电镜技术,对于研究材料的微观结构、揭示相应的物理机制、提高材料的性能等具有重要意义。本文基于微电子机械技术提出一套原位电镜芯片的制备工艺流程,设计并制备了两款不同功能的微芯片。其中一种是液体芯片,由间隔片和空白片两部分组成,芯片的衬底材料是硅,并沉积有氮化硅薄膜,不仅作为成像窗口,还可以实现液体样品的封装,以金为原材料制备间隔层。为了测试芯片的可靠性和适用性,选取银纳米晶作为研究体系,研究了电子束诱导下的原位生长行为。另一种是四电极原位电学芯片,芯片同样以氮化硅作为窗口材料,金作为电极材料,为进一步提高成像分辨率,采用双聚焦离子束微纳加工仪在芯片的窗口区域进行了开孔操作,然后以二硫化钼材料为试样,进一步测试了该芯片在不同退火条件下测量电流电压特性的能力。
于洋[2]（2019）在《典型MEMS膜/梁结构的RF MEMS柔性器件弯曲特性的研究》文中研究说明在当今信息化发展的浪潮中,柔性电子器件以其可弯曲延展特性及其高效、低成本的制备工艺流程,在国防、信息、治疗、能源等领域具有十分广阔的应用远景,在对复杂环境空间应用的保形性、轻量化、小型化以及智能化等方面具有无可比拟的重要性和优势。MEMS（微机电系统）柔性器件作为柔性电子器件的重要组成部分,其保形性、高性能、小体积、智能化的传感器、执行器成为当今柔性电子系统中必不可少的组成部分,特别是RF MEMS（射频微机电系统）柔性器件,由于其在机载、星载雷达和物联网通信系统中的广泛应用前景,使得各种RF MEMS柔性执行器、传感器变为了近年来的研究热门。目前关于RF MEMS柔性器件的主要研究内容和目的还都处于器件设计、制备和非弯曲条件下的性能测试阶段,器件的弯曲特性建模和实验表征验证的研究目前还处于空白。然而,不管从科学研究角度还是工程应用层面,都迫切需要建立起基于柔性衬底的RF MEMS器件的弯曲特性模型,以推动RF MEMS柔性器件的深入研究和开发应用。本论文将建立典型MEMS膜/梁结构RF MEMS柔性器件的弯曲特性模型,探索在复杂环境应用中柔性衬底弯曲对典型MEMS膜/梁结构MEMS柔性器件力学特性、微波特性和动态特性参数的影响。本文对柔性射频电子器件的研究背景、应用领域和发展现况进行调研分析后,展开了以下研究工作:（1）建立典型MEMS膜/梁结构的弯曲特性模型。通过分析MEMS驱动器设计的基础理论,给出了静电驱动双端固支梁/悬臂梁结构和热驱动V形梁结构的基本工作原理和力学特性、微波特性和动态特性参数的计算公式,并且对LCP柔性衬底发生弯曲条件下典型MEMS膜/梁结构相关参数的变化进行了理论分析。（2）基于典型MEMS膜/梁结构的弯曲特性模型,结合工艺限制,最终确定三种典型膜/梁结构的尺寸和结构,包含静电驱动双端固支梁结构、静电驱动悬臂梁结构和热驱动V型梁结构三种典型结构,并且对不同曲率弯曲条件下典型结构的吸合电压/驱动电流、回波损耗和驱动时间进行仿真,仿真结果和模型理论计算值相吻合。（3）对三种典型MEMS膜/梁结构进行了制备,测量确定制备结果的实际尺寸,并基于不同弯曲曲率的测试架对所制备的样品进行了性能参数表征。测量结果显示,双端固支梁结构和悬臂梁结构由于工艺导致膜桥上翘过高,无法实现驱动,但是其微波性能符合理论模型;V型梁结构的测量结果显示其力学和动态特性的测量结果与其实测尺寸下的理论模型计算结果符合的很好。本论文首次建立了基于典型MEMS膜/梁结构的RF MEMS柔性器件弯曲特性模型,并对柔性衬底弯曲对膜/梁结构性能产生的影响进行解析,获得力学特性、微波特性和动态特性关键参数的变化规律。本论文的主要工作填补了国内外对RF MEMS柔性器件弯曲特性模型的研究空白,为真正实现RF MEMS柔性器件适用于复杂环境应用的深入研究和实际应用提供坚实的理论基础。
郭健[3]（2014）在《悬臂梁式微加速度计的动力学分析》文中研究指明微机电系统（MEMS,Micro-Electro-Mechanical System）是一个新兴的多交叉领域学科，具有十分广阔的应用前景，已经成为国际研发项目的热点。近十几年，微机电系统的快速发展，微加速度计作为最关键的部分之一，为保证微加速度计工作时的精确和稳定，对微加速度计的动力学特性分析研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本论文针对一种典型MEMS器件（悬臂梁式微加速度计）建立其系统等效模型，主要从悬臂梁的振动特性和气动性能两部分来进行研究。对于微悬臂梁的振动特性，运用有限元分析软件ANSYS Workbench建立了微悬臂梁的有限元模型，进行了模态和谐响应仿真分析，得到了悬臂梁前六阶振动频率和振型，以及悬臂梁的频率随尺寸的减小而增大，为悬臂梁的尺寸设计及其频率变化提供理论依据；在谐响应分析下，得到了悬臂梁不同频率的应力频率响应和位移频率响应曲线，得出了得出悬臂梁在一阶频率附近发生共振，避开共振频率，悬臂梁频率响应的应力最大值7.67MPa满足结构的许用疲劳极限强度，悬臂梁为安全，从而确定了此悬臂梁式微加速度计的频响范围。对于悬臂梁的气动性能，主要是以悬臂梁与容器壁面在1～9来研究悬臂梁，利用流体计算软件FLUENT研究了悬臂梁周围截面流场及其悬臂梁流场的变化，得到了悬臂梁周围截面流场的压力分布和流速分布图，以及在间隙不同情况下悬臂梁表面的压强分布和流速分布图，得出了在间隙3时绕悬臂梁的气流压力差最大，对悬臂梁的阻尼作用最大，在设计尺寸时3间隙应尽量避免；间隙的变大，涡流的区域增大，导致悬臂梁的振动幅度阻尼作用逐渐减弱，所以得出间隙为5时，气体对悬臂梁的阻尼影响最小，微加速度计的量程最大，从而也得出了这种悬臂梁式微加速度计的量程。
窦雁巍[4]（2005）在《MEMS中多孔硅基本特性及绝热性能研究》文中研究表明1990年以来,多孔硅材料因为其出色的发光性能开始受到研究者的重视。近一段时期,随着微电子机械系统（MEMS）的发展,多孔硅优良的机械性能和热学性能也逐渐引起大家的关注,成为MEMS中新兴的牺牲层和绝热层材料。本论文主要针对多孔硅材料基本特性、应力状况及其在MEMS中作为绝热层应用进行了研究。本文分别采用双槽电化学腐蚀法、原电池腐蚀法制备了多孔硅样品,对多孔硅一些基本特性作了深入探讨,主要包括:孔隙率、腐蚀速率的影响因素;材料表面以及断面形貌的分析、孔径尺寸、孔壁厚度等。通过实验发现:多孔硅层孔洞分布均匀,孔径尺寸在1550nm范围内,属于介孔硅;电化学腐蚀法制备多孔硅的腐蚀速率在腐蚀前期阶段基本是一定值,但到腐蚀后期阶段随着厚度的增加腐蚀速率有所下降;对于不同腐蚀电流密度,多孔硅孔隙率都有随腐蚀时间的延长先增加后降低的趋势。为了适应在大尺寸硅片上制备多孔硅的要求,对原电池法制备多孔硅进行了初步研究。主要讨论了背电极制备条件对多孔硅性能的影响,发现增加背电极的厚度对改善多孔硅的均匀性及减小其孔径尺寸有一定的作用,增加Pt电极与腐蚀面积的比值可以有效增大腐蚀厚度。采用显微拉曼光谱法对多孔硅残余应力进行了测量,结果表明:随多孔硅孔隙率上升其内部残余应力有增加趋势。同样通过微拉曼光谱法对多孔硅的热导率进行了测量,结果表明:多孔硅热导率随其孔隙率和厚度增大有明显下降的趋势,实验中最低热导率数值可达到0.624W/（m·K）。为对比多孔硅层与硅衬底二者间绝热效果的差别,将氧化钒薄膜热敏电阻以及铜、金薄膜电阻条分别沉积在多孔硅绝热层与硅衬底上,发现多孔硅良好的热绝缘性能使得在其上制作的氧化钒薄膜热敏电阻以及铜、金薄膜电阻条的灵敏度远高于在硅上制备的薄膜热敏电阻,且热敏电阻灵敏度随多孔硅孔隙率和厚度的增大而升高。
魏良栋[5]（2020）在《基于GaAs MMIC工艺的耦合式微波功率传感器的设计》文中研究指明近年来,微波技术已经发展成了一门较为系统的学科,在众多领域中都得到了广泛的应用,比如通信、雷达、电子信息对抗和电子导航等。微波功率是表征微波信号特征的重要参数之一,微波功率的检测在微波信号的产生、传输和接收过程中都是必不可少的,微波功率传感器被广泛应用于微波设备中微波功率大小的检测、电路保护和增益控制等等。目前微波功率传感器主要分为热电式MEMS微波功率传感器和电容式MEMS微波功率传感器。热电式MEMS微波功率传感器是基于热电转换原理,它具有灵敏度高、线性度好和微波性能好等优点。但热电式MEMS微波功率传感器也存在一些不足的地方就是只能测量微波功率相对较小的微波信号,过载能力较差,而且无法实现在微波信号在传输过程中检测。电容式MEMS微波功率传感器可在线测量微波信号,其灵敏度的大小依赖于输出电容的变化,但当MEMS梁对输入功率敏感时,输出电容的变化较大,而大的电容变化会导致反射系数增大,从而导致微波性能的劣化,系统的线性度较差,影响传感器的检测精度。可以发现,电容式MEMS微波功率传感器面临的一个主要难题就是灵敏度、动态范围和微波性能之间的矛盾,其原因是微波信号功率的提取和测量是同时进行的,而这两者又是相互制约的。因此本文提出了一种耦合式MEMS微波功率传感器,该传感器将微波信号功率的提取和测量分成两个步骤,首先采用MEMS悬臂梁作为耦合器在线耦合提取一定比例的微波功率,然后采用热电式功率检测系统检测耦合得到的微波功率,耦合式MEMS微波功率传感器从检测原理上根本解决电容式微波功率检测系统灵敏度性能、功率动态范围和微波性能之间的矛盾。本文主要内容包括以下几个部分:（1）第一部分介绍MEMS微波功率传感器的应用领域和各类MEMS微波功率传感器的发展研究现状,从中总结出不同种类的微波功率传感器各自的优缺点,揭示了在线式电容式MEMS微波功率传感器存在着其灵敏度、动态范围和微波性能之间的矛盾,为了解决这一矛盾,本文提出一种耦合式MEMS微波功率传感器。（2）第二部分是耦合式MEMS微波功率传感器的工作原理和理论研究,首先对共面波导进行微波特性分析,接着建立耦合式MEMS微波功率传感器的散射参数模型,推导出微波功率提取比例和耦合电容之间的关系。然后分析悬臂梁结构在工作过程中对微波功率传感器的微波性能的影响。最后建立传感器的微波功率检测模型,分析讨论了相关参数和传感器灵敏度之间的关系。（3）第三部分设计了三种耦合度的耦合式MEMS微波功率传感器,首先对特定耦合度的耦合式MEMS微波功率传感器的设计方法进行了研究,接着通过有限元仿真软件分析了耦合式MEMS微波传感器的微波性能,进一步对传感器的结构进行优化来改善其微波性能,最后对耦合式MEMS微波功率传感器中功率检测部分的结构进行改进,其优化结构能够减少微波功率传感器的面积和节省工艺制作成本。（4）第四部分加工制作耦合度为1%、10%和20%的耦合式MEMS微波功率传感器,由于工艺制作的误差等原因,使得耦合度为1%的传感器制作失败。通过最终的测试结果计算,耦合度为10%的传感器的灵敏度为1.2m V/W@9GHz、1.4m V/W@10GHz和0.8m V/W@11GHz,耦合度为20%的传感器的灵敏度为2.4m V/W@9GHz、2.4m V/W@10GHz和1.3m V/W@11GHz。最后对本论文研究的内容进行了总结,提出了全文的一些创新之处和有待深入研究改进的一些方面。
奚野[6]（2017）在《基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器研究》文中研究表明压力传感器作为一种广泛应用于现代生产生活中的传感器,自问世以来已有约70年的历史,随着微电子产业的高速发展,当前压力传感器正朝着智能化、微型化和集成化的方向迈进。本文基于SOI硅片上多孔硅制备的新方法和新装置,着眼于电容式压力传感器的新结构,给出一种基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器的新结构,最后给出了该种传感器的制备工艺流程。本文的主要工作成果有:（1）基于多孔硅制备的双槽电化学腐蚀法,探索研究了制备多孔硅材料的新方法和新装置,设计有一种双槽电化学腐蚀法制备多孔硅的新型装置,该新型装置能够满足普通硅片和SOI硅片上制备多孔硅的需求,并且能够制备不同形状、数量的多孔硅区域,该新型装置具有结构简单、操作方便和安全性高的特点。（2）基于电容式压力传感器的基础上,给出了一种基于多孔硅牺牲层的MEMS压力传感器的新结构,该结构采用开有若干深槽的方形P++硅薄膜作为敏感层,通过ANSYS仿真软件对平板薄膜结构和开槽薄膜结构进行了比较分析。（3）提出了基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器的加工工艺实现流程。
韩光平[7]（2006）在《微电子机械系统力学性能及尺寸效应研究》文中指出本论文对微电子机械系统力学性能及尺寸效应等若干重要问题进行了深入系统的理论研究。微电子机械系统是日益发展的多学科交叉技术,其研究内容主要是微米量级的微机械和微装配的加工、设计和应用等问题。在微观领域,许多材料的力学性能呈现出显着的尺寸效应,与微器件或微系统特征长度L的高次方成比率的惯性力（L4）、电磁力（L3）等的作用相对减小,而与L的低次方成比率的弹性力（L2）、表面张力（L1）、静电力（L0）等的作用相对加强,同时表面积（L2）与体积（L3）之比增大,热传导、化学反应等加速和表面间的摩擦力显着增大。目前,微细加工技术日趋成熟,微电子机械系统的基础理论研究相对落后,已成为该学科继续发展的“瓶颈”,其中,材料机械性能的研究又落后于电学性能的研究,材料的力学性能需要精确的评价,尺寸效应问题尤为突出。系统研究了尺寸效应问题,详细分析了尺寸效应内涵,并按照不同的物理量对尺寸效应进行分类。提出了广义和狭义尺寸效应,建立了狭义尺寸效应的泛函分析数学模型,从泛函的绝对值、相对值和尺寸灵敏度三个方面对模型进行分析,应用实例解释了该模型。提出了尺寸的正效应、负效应和零效应及其判椐,保持了尺寸效应在宏微观领域的连续性和完整性。已有尺寸效应研究局限于单个力学性能的定性分析,该数学模型突破这一局限性,可应用于多个不同力学性能甚至其它物理量的分析,并且,应用该模型还可以对尺寸效应进行精确的定量分析。应用光刻等技术加工了六组不同尺寸的单晶硅桥式微梁试件,梯形截面的试件可代表矩形、方形等截面的常见微梁。采用纳米压痕法对试件进行弯曲测试,获取载荷、位移等重要实验数据,该法适用于弹塑性材料,且可同时获取弹性模量、硬度和弯曲强度等多种力学性能参数。理论分析表明,单晶硅的平均弹性模量为170.295±2.4850GPa,没有呈现尺寸效应;弯曲强度在3.24 -10.15GPa范围内变化,有较强的尺寸效应,平均硬度为9.4967±1.7533GPa,尺寸效应不太明显。对桥式微梁的弯曲强度进行了Weibull分析,并应用Griffith理论对桥式微梁的断裂特性进行分析,给出了应变设计准则,为硅微构件的可靠性分析提供依据。基于产品创新设计的QFD需求,建立了QFD/TRIZ/FUZZY集成模型,选取材料强度和材料变形作为设计的主要技术矛盾,对微摩擦测试仪力传感器的微梁结构进行了尺寸优化设计,该方法首次提出将管理学科的理论知识应用到微电子机械系统的产品设计,充分体现了微电子机械系统的多学科交叉的特点。研究了微电子机械系统的残余应力,对热失配应力和本征应力进行了详细分析。比较了残余应力的几种主要测量方法及其基本工作原理,指出每种方法的优缺点,探讨了残余应力的释放和控制,合理地解释了相变材料的复合韧化现象。该研究结果对微电子机械系统产品设计和应用中残余应力因素的考虑具有重要的参考价值。
陈坚美[8]（2004）在《微型机电系统端点特性建模技术研究》文中研究指明微型机电系统（也成为微电子机械系统）基于现代科学技术微型化和智能化的发展趋势而产生，它集成了微型光、机、电、化和生物等元件，组成可以获取信息、处理与执行的系统。目前，微电子机械系统已在航空航电、医疗仪器、通信等领域得到广泛的应用。为改进费时又费钱的“试验和改进”的设计方法，设计者需要利用模拟工具预测所设计微电子机械系统的性能，从而减少微电子机械系统制造失败的次数。为进行有效的系统级模拟，必须用简单的，准确的模型代替微电子机械系统器件，才能放入到系统模拟器中对系统的综合功能快速评估。而现有的建立器件模型的技术都不同程度地存在着欠缺。 端点特性器件建模技术将一个复杂的微电子机械系统分解为十分简单的部件，而且每个部件都抽象为有n个端点的模型，这种建模技术很好得表征了系统的物理特性，能适用于各种微电子机械系统，但是存在部件分解难和难以得出中间变量的问题。本文针对这些问题，构建了基于FEM的端点特性器件建模技术。这种建模技术将微电子机械系统分成比较简单的器件（子系统），根据器件的行为特性得出器件的端点、端点变量，然后采用有限元软件ANSYS得出器件端点变量之间的关系。这种技术不但表征了器件的行为特性，而且解决了等效电路法受元件库限制的不足，同时这种建模技术建立在分解部件上，减少了节点法建模技术的复杂性。主要工作总结如下： （1） 分析了微电子机械系统模拟与仿真的层次以及系统级模拟的重要性，指出现有器件级模拟技术的不足； （2） 针对原有端点特性建模技术存在的主要问题，提出运用ANSYS的特点直接得出端点量之间的关系，构建了基于FEM的端点特性器件建模技术，对适用于机电耦合系统的算法进行了探索，讨论了静态分析算法、谐态分析算法、模态分析算法以及动态分析算法。 （3） 静电驱动微泵的泵腔分析表明：运用基于FEM的端点特性器件建模技术得到了泵腔端点变量之间的关系，并与已有的结果比较验证了这种建模技术可行性、有效性。论文最后对未来的工作提出了展望。
褚晨蕾[9]（2020）在《面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的研究》文中提出自适应雷达系统在当今通讯系统尤其是跳频通讯中扮演着极其重要的角色,在跳频通讯中,跳频微波信号具有功率动态范围大、相位和频率值实时跳变的特点,从而导致自适应雷达系统的工作频带需求越来越宽,这大大增加了自适应雷达系统的设计难度。一般而言,衡量一个未知的微波信号需要知道其功率、频率和相位这三大参数,现有的比较成熟的能够检测微波功率、频率和相位的传感器基本上都是独立器件,只能对单个微波参量进行检测,无法同时完成对三大参数的测量,此外,这些传感器通常只能在较窄的频带内工作,从而限制了其在自适应雷达系统中的应用。为此,目前亟需一种既能够实现宽频带、大动态检测范围又能够同时检测微波信号三种参量的微波信号单片集成系统,来满足自适应雷达系统在跳频通讯中的应用需求。针对以上需求,本论文设计了四种不同类型的MEMS微波功率传感器来比较其在不同环境下的功率传感机制,同时研究了基于双极点宽频带功分/功合器的宽带型MEMS微波频率传感器和宽带型MEMS微波相位传感器的设计理论和实现方法,最终创新性地提出了覆盖整个X波段的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统。本课题的主要创新研究包括:（1）设计了一系列不同终端负载尺寸的MEMS热电式微波功率传感器,研究其负载尺寸变化对微波性能的影响;设计了具有弯曲悬臂梁的MEMS电容式微波功率传感器,研究其在大功率环境下的非线性补偿效应;设计了基于MEMS悬臂梁和MEMS热电式微波功率传感器的级联式微波功率传感器,以提高其微波功率的动态检测范围;设计了一种全新的MEMS电桥式微波功率传感器,相比于传统的热阻式功率传感器,其灵敏度和稳定性得到了较大的提升。通过分析对比,MEMS热电式微波功率传感器具有线性度好、可靠性高和易于集成的优势,本论文将采用该结构作为微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的终端传感器。（2）研究了一种基于MEMS在线式频率检测的射频接收前端模型,通过MEMS固支梁的耦合特性,在实现频率检测的同时可以控制VCO的输出频率,从而实现MEMS微波接收机自适应的振荡频率输出;进一步地,设计了一种基于双极点宽频带功分/功合器和MEMS热电式微波功率传感器的微波频率传感器,利用双极点宽频带功分/功合器的双极点特性来拓宽整个微波频率传感器的带宽。（3）设计了一种基于双极点宽频带功分/功合器和三明治型MEMS热电式微波功率传感器的微波相位传感器,其中双极点宽频带功分/功合器可以有效地拓宽工作带宽,而三明治型MEMS热电式微波功率传感器通过热电堆结构上的优化可以有效地提高功率容量,最终实现宽频带、大功率环境下的相位检测功能。（4）提出了一种基于双极点宽频带功分/功合器的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统,该集成系统采用一分为四的拓扑结构将MEMS微波功率传感器、宽频带MEMS微波频率传感器和宽频带MEMS微波相位传感器高效地集成在一起,其中MEMS微波功率传感器既能够实现功率检测,又可以实现微波调制信号的直接解调,而宽频带MEMS微波频率传感器和宽频带MEMS微波相位传感器可以实现在较宽频带内的频率和相位检测;进一步地,为了更好的面向自适应雷达系统中去,针对性的设计了包括放大、滤波、校准以及LCD显示的外围处理电路,能够更加直观地显示处待测微波信号的功率、频率和相位的数值,从而完成一个相对完整的检测系统。
李冰[10]（2015）在《多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型》文中指出纳电子机械系统（NEMS）是纳米科技的一个分支。由于纳米技术的特征,纳电子机械系统相较于微电子机械系统有以下几个主要的优点：品质因数高,频率高,功率低以及尺寸和质量很小,因而纳米悬臂梁在传感器的应用方面有着很好的发展前景,得到了国内外的广泛重视。单晶硅是微电子机械系统中的重要材料,硅具有优质的力学特性和热学特性,并且具有极好的集成电路制造兼容性,因而以硅为衬底的纳米悬臂梁是纳电子机械系统中最具有代表性的悬臂梁之一。当硅悬臂梁表面吸附粒子时,吸附效应会使得硅悬臂梁本身的特性发生改变。当硅悬臂梁在宏观尺度范畴内时,可以用经典的连续介质理论来进行特性分析,而当硅悬臂梁在纳米尺度范畴内时,连续介质理论不再适用,从头算方法和第一原理模型的计算量大,就现阶段而言很难实现,因此,建立一种相对简单精确的理论模型是十分必要的。本论文以半连续体理论为基础,运用能量法,从基本的粒子间作用力出发,建立了多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型。本论文的主要内容如下：（1）发展了水分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型。首次考虑了本征氧化层对多尺度硅悬臂梁特性的影响,以半连续体理论为基础,运用能量法,从基本的粒子间作用力出发,为多尺度硅悬臂梁的特性分析提供了简单有效的理论基础。运用分子动力学模拟的方法对多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型进行分析,将理论值和模拟值相比较,验证了该理论模型的正确性。（2）建立了不同分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型,首次研究了吸附分子不同对多尺度硅悬臂梁特性的影响。建立了甲烷分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型,并和水分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型进行了比较,进一步探索了不同分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型。（3）建立了吸附层不同时多尺度硅悬臂梁的理论模型,讨论了吸附层不同对多尺度硅悬臂梁特性的影响。建立了金吸附层多尺度硅悬臂梁的理论模型,并和铝吸附层多尺度硅悬臂梁的理论模型进行了比较,进一步探索了吸附层不同时多尺度硅悬臂梁的理论模型。（4）考虑了不同的吸附分子和吸附层对多尺度硅悬臂梁特性的影响,建立了多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型,并讨论了硅层厚度和本征氧化层厚度对多尺度硅悬臂梁特性的影响。本论文建立的理论模型可以得到多尺度硅悬臂梁吸附分子后的曲率半径、自由端位移量、表面应力等物理参数,运用分子动力学模拟的结果验证了本文模型的正确性。本文建立的多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型对硅基NEMS的研究和设计有一定的参考价值。
二、微电子机械系统(MEMS)发展展望（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、微电子机械系统(MEMS)发展展望（论文提纲范文）
（1）原位MEMS液体和电学TEM芯片的研制与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 透射电子显微镜简介 |
| 1.2 原位电子显微学 |
| 1.3 原位电镜技术发展现状 |
| 1.3.1 原位透射电镜样品杆 |
| 1.3.2 原位透射电镜芯片技术 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第二章 微电子机械系统(MEMS)概论 |
| 2.1 MEMS简介 |
| 2.2 MEMS的发展现状 |
| 2.3 MEMS材料 |
| 2.3.1 硅材料及应用 |
| 2.3.2 陶瓷材料及应用 |
| 2.3.3 金属材料及应用 |
| 2.4 MEMS制备工艺 |
| 2.4.1 体微加工工艺(Bulk Micromachining) |
| 2.4.2 表面微加工工艺(Surface Micromachining) |
| 2.4.3 特殊微加工工艺 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 原位液体TEM芯片的研制与应用 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验方法 |
| 3.2.1 衬底材料的选择 |
| 3.2.2 薄膜材料的选择与制备 |
| 3.2.3 光刻掩膜版的设计与制备 |
| 3.2.4 原位液体芯片的制备流程 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 液体芯片的光镜表征 |
| 3.3.2 液体芯片的组装 |
| 3.3.3 液体芯片的应用 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 原位电学TEM芯片的研制与应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验方法 |
| 4.2.1 衬底材料的选择 |
| 4.2.2 薄膜材料的选择与制备 |
| 4.2.3 光刻掩膜版的设计与制备 |
| 4.2.4 原位电学芯片的制备流程 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 电学芯片的光镜表征 |
| 4.3.2 二硫化钼样品的转移 |
| 4.3.3 电学芯片的应用测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
| 攻读硕士期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（2）典型MEMS膜/梁结构的RF MEMS柔性器件弯曲特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统(MEMS)简介 |
| 1.1.1 微电子机械系统的定义 |
| 1.1.2 MEMS的特点 |
| 1.1.3 MEMS的研究领域 |
| 1.1.4 MEMS加工材料和加工技术 |
| 1.1.5 MEMS的应用领域 |
| 1.2 射频微电子机械系统(RF MEMS) |
| 1.2.1 RF MEMS的定义与分类 |
| 1.2.2 RF MEMS各技术层面的应用 |
| 1.3 RF MEMS开关 |
| 1.3.1 RF MEMS开关的特点 |
| 1.3.2 RF MEMS开关的分类 |
| 1.3.3 RF MEMS开关的发展现状 |
| 1.4 MEMS柔性电子器件 |
| 1.4.1 MEMS柔性电子器件的特点 |
| 1.4.2 MEMS柔性电子器件的研究现状 |
| 1.5 本文主要工作 |
| 1.5.1 拟解决的关键问题和创新点 |
| 1.5.2 主要研究工作 |
| 第二章 典型RF MEMS膜/梁结构弯曲特性建模 |
| 2.1 静电驱动双端固支梁静态力学弯曲特性模型 |
| 2.1.1 双端固支梁弹簧系数 |
| 2.1.2 静电驱动双端固支梁结构的吸合电压 |
| 2.1.3 双端固支梁结构力学弯曲特性 |
| 2.2 静电驱动悬臂梁静态力学弯曲特性模型 |
| 2.2.1 静电驱动悬臂梁结构的吸合电压 |
| 2.2.2 悬臂梁结构力学弯曲特性 |
| 2.3 热驱动V型梁静态力学弯曲特性模型 |
| 2.3.1 V型梁结构的驱动原理 |
| 2.3.2 V形梁结构力学弯曲特性 |
| 2.4 静电驱动双端固支梁/悬臂梁微波弯曲特性模型 |
| 2.4.1 双端固支梁/悬臂梁结构的回波损耗 |
| 2.4.2 双端固支梁/悬臂梁结构微波弯曲特性 |
| 2.5 静电驱动双端固支梁动态弯曲特性模型 |
| 2.5.1 静电驱动双端固支梁结构的驱动时间 |
| 2.5.2 双端固支梁结构的动态弯曲特性 |
| 2.6 静电驱动悬臂梁动态弯曲特性模型 |
| 2.6.1 静电驱动悬臂梁结构的驱动时间 |
| 2.6.2 悬臂梁结构动态弯曲特性 |
| 2.7 热驱动V型梁动态弯曲特性模型 |
| 2.7.1 热驱动V型梁结构的驱动时间 |
| 2.7.2 V型梁结构的动态弯曲特性 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 典型MEMS膜/梁结构的设计与仿真 |
| 3.1 静电驱动双端固支梁结构的设计与仿真 |
| 3.1.1 静电驱动双端固支梁结构的力学弯曲特性仿真 |
| 3.1.2 静电驱动双端固支梁结构的微波弯曲特性仿真 |
| 3.1.3 静电驱动双端固支梁结构的动态弯曲特性仿真 |
| 3.2 静电驱动悬臂梁结构的设计与仿真 |
| 3.2.1 静电驱动悬臂梁结构的力学弯曲特性仿真 |
| 3.2.2 静电驱动悬臂梁结构的微波弯曲特性仿真 |
| 3.2.3 静电驱动悬臂梁结构的动态弯曲特性仿真 |
| 3.3 热驱动V型梁结构的设计与仿真 |
| 3.3.1 热驱动V型梁结构的力学弯曲特性仿真 |
| 3.3.2 热驱动V型梁结构的动态弯曲特性仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于LCP衬底加工工艺的典型RF MEMS膜梁结构的制备与表征 |
| 4.1 MEMS膜/梁结构工艺流程 |
| 4.1.1 静电驱动双端固支梁/悬臂梁结构工艺流程 |
| 4.1.2 热驱动V型梁结构工艺流程 |
| 4.2 MEMS膜/梁结构版图设计 |
| 4.2.1 静电驱动双端固支梁/悬臂梁结构工艺版图设计 |
| 4.2.2 热驱动V型梁结构工艺版图设计 |
| 4.3 MEMS膜/梁结构制备结果 |
| 4.3.1 静电驱动双端固支梁结构制备结果 |
| 4.3.2 静电驱动悬臂梁结构制备结果 |
| 4.3.3 热驱动V型梁结构制备结果 |
| 4.4 柔性衬底弯曲条件下MEMS膜/梁结构弯曲特性的测试结果 |
| 4.4.1 静电驱动双端固支梁/悬臂梁结构测试结果 |
| 4.4.2 热驱动V型梁结构测试结果 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 课题展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文与申请的专利 |
（3）悬臂梁式微加速度计的动力学分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景与研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 MEMS 研究的意义 |
| 1.2 MEMS 的国内外研究现状 |
| 1.2.1 世界 MEMS 的研究现状 |
| 1.2.2 我国 MEMS 的研究现状 |
| 1.3 MEMS 的应用与发展趋势 |
| 1.3.1 MEMS 的应用 |
| 1.3.2 MEMS 发展趋势 |
| 1.4 悬臂梁式微加速度计的仿真模拟方法 |
| 1.4.1 悬臂梁结构特性的模拟方法 |
| 1.4.2 悬臂梁气动性能的模拟方法 |
| 1.5 论文的主要内容与章节安排 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 微机电系统与微加速度计 |
| 2.1 微机电系统（MEMS） |
| 2.2 微电子机械系统器件 |
| 2.2.1 MEMS 器件的类型及其功能 |
| 2.2.2 MEMS 器件的尺寸效应 |
| 2.3 微加速度计 |
| 2.3.1 微加速度计的工作原理 |
| 2.3.2 悬臂梁式微加速度计的等效结构实体模型 |
| 2.3.3 微加速度计的应用 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 悬臂梁式微加速计的有限元建模与仿真分析 |
| 3.1 仿真软件 ANSYS Workbench 的简介 |
| 3.2 悬臂梁有限元分析求解 |
| 3.3 悬臂梁式微加速计的有限元建模 |
| 3.3.1 悬臂梁三维模型 |
| 3.3.2 材料属性参数 |
| 3.3.3 网格划分 |
| 3.3.4 边界条件 |
| 3.4 微悬臂梁的模态分析 |
| 3.4.1 微悬臂梁的静模态分析 |
| 3.4.2 微悬臂梁的动模态分析 |
| 3.5 微悬臂梁的谐响应分析 |
| 3.6 悬臂梁式微加速度计的频响 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 微悬臂梁气动性能的仿真分析 |
| 4.1 FLUENT 软件的求解方法 |
| 4.1.1 制定求解方案 |
| 4.1.2 设置求解步骤 |
| 4.2 微悬臂梁气动性能的模拟方法 |
| 4.2.1 湍流数学模型 |
| 4.2.2 湍流控制方程 |
| 4.3 微悬臂梁周围流场的气动性能模拟 |
| 4.3.1 微悬臂梁周围流场的模型 |
| 4.3.2 悬臂梁 2D 周围流场的网格划分 |
| 4.3.3 设置边界条件 |
| 4.3.4 参数求解与及其收敛结果 |
| 4.3.5 悬臂梁周围流场仿真及结果分析 |
| 4.4 微悬臂梁表面的气动性能模拟 |
| 4.4.1 微悬臂梁流场模型 |
| 4.4.2 悬臂梁 3D 流场模型的网格划分 |
| 4.4.3 设置边界条件 |
| 4.4.4 参数求解及其收敛结果 |
| 4.4.5 悬臂梁表面流场仿真及结果分析 |
| 4.5 悬臂梁式微加速度计的量程 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（4）MEMS中多孔硅基本特性及绝热性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 微电子机械系统（MEMS） |
| 1.1 MEMS 技术简介 |
| 1.2 MEMS 技术的起源和发展 |
| 1.2.1 初级阶段:半导体传感器的发展与 MEMS 技术的出现 |
| 1.2.2 中期阶段:微型传感器的出现以及微执行器的发明 |
| 1.2.3 高级阶段:MEMS 系统的出现 |
| 1.3 MEMS 技术国内外发展状况 |
| 1.4 MEMS 的组成和基本特征 |
| 1.4.1 MEMS 的组成 |
| 1.4.2 MEMS 的基本特征 |
| 1.5 MEMS 生产工艺流程 |
| 1.6 MEMS 的理论基础及设计 |
| 1.7 MEMS 的分类 |
| 1.8 MEMS 的加工技术 |
| 1.8.1 体微机械加工技术 |
| 1.8.2 表面微机械加工技术 |
| 1.8.3 LIGA 技术和准LIGA 技术 |
| 1.8.4 晶片键合技术 |
| 1.8.5 其它技术 |
| 1.9 MEMS 微传感器和微执行器 |
| 1.9.1 力学传感器与执行器 |
| 1.9.2 光学传感器与执行器 |
| 1.9.3 热传感器与执行器 |
| 1.9.4 微流体器件 |
| 1.9.5 电磁传感器与执行器 |
| 1.9.6 化学和生物传感器与执行器 |
| 1.9.7 射频微机械器件 |
| 1.9.8 生物芯片 |
| 1.10 MEMS 封装技术 |
| 1.10.1 单片全集成MEMS 封装技术 |
| 1.10.2 多芯片组件封装技术 |
| 1.10.3 倒装芯片技术 |
| 1.10.4 准密封封装技术 |
| 1.10.5 模块式MEMS 封装技术 |
| 1.11 MEMS 热点应用 |
| 1.11.1 军民用加速度计 |
| 1.11.2 微惯性测量组合 |
| 1.11.3 海量数据存储 |
| 1.11.4 微光机电系统 |
| 1.11.5 智能微型机器人 |
| 1.11.6 分布式MEMS 应用 |
| 1.11.7 微型高能能源 |
| 1.11.8 航空、航天方面 |
| 1.11.9 医疗方面 |
| 1.12 MEMS 产业化进程中的挑战 |
| 1.13 本论文研究目的及开展的工作 |
| 第二章多孔硅概述 |
| 2.1 多孔硅简介 |
| 2.1.1 多孔硅的历史和分类 |
| 2.1.2 多孔硅的形成机理 |
| 2.1.3 多孔硅形成的理论模型 |
| 2.2 多孔硅制备方法 |
| 2.2.1 化学腐蚀法 |
| 2.2.2 电化学腐蚀法 |
| 2.2.3 溅射腐蚀和蒸汽腐蚀法 |
| 2.2.4 原电池法 |
| 2.2.5 其它制备方法 |
| 2.3 多孔硅的特性及其在MEMS 中应用的优势 |
| 2.3.1 多孔硅在MEMS 中作为牺牲层的应用优势 |
| 2.3.2 多孔硅在MEMS 中作为绝热层的应用优势 |
| 2.4 多孔硅在MEMS 中的应用 |
| 2.4.1 多孔硅结构多孔性的应用 |
| 2.4.2 多孔硅绝热性的应用 |
| 2.4.3 多孔硅的光电转换特性的应用 |
| 第三章实验过程 |
| 3.1 双槽电化学腐蚀法制备多孔硅 |
| 3.1.1 实验步骤 |
| 3.1.2 多孔硅表面与断面形貌观察 |
| 3.1.3 多孔硅残余应力及热导率的显微拉曼光谱测量 |
| 3.1.4 腐蚀剥离多孔硅层 |
| 3.1.5 多孔硅孔隙率和厚度的测量 |
| 3.2 原电池法制备多孔硅 |
| 3.2.1 原电池法制备多孔硅的实验原理及装置 |
| 3.2.2 原电池法制备多孔硅的实验步骤 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章多孔硅基本性质的研究 |
| 4.1 多孔硅孔隙率的研究 |
| 4.1.1 孔隙率测量原理 |
| 4.1.2 实验结果及分析 |
| 4.2 多孔硅表面和断面形貌分析 |
| 4.2.1 多孔硅的表面形貌分析 |
| 4.2.2 多孔硅样品的断面结构分析 |
| 4.3 多孔硅腐蚀深度和腐蚀速率的研究 |
| 4.4 原电池法制备多孔硅的实验研究 |
| 4.4.1 背电极的制作 |
| 4.4.2 腐蚀条件对多孔硅厚度的影响 |
| 4.4.3 表面形貌分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章多孔硅残余应力研究 |
| 5.1 多孔硅龟裂现象 |
| 5.2 显微拉曼光谱法测定多孔硅应力原理 |
| 5.2.1 拉曼散射 |
| 5.2.2 拉曼频移与应变 |
| 5.3 多孔硅残余应力的微拉曼光谱研究结果及分析 |
| 5.3.1 电化学腐蚀法多孔硅试样孔隙率与残余应力关系 |
| 5.3.2 电化学方法与化学方法制备多孔硅残余应力的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章多孔硅热导率的微拉曼光谱测量 |
| 6.1 多孔硅的基本热学参数 |
| 6.1.1 热导率 |
| 6.1.2 特殊热容量 |
| 6.1.3 热扩散 |
| 6.2 多孔硅热导率的测量方法 |
| 6.2.1 温度传感器法 |
| 6.2.2 热波法 |
| 6.2.3 光声法 |
| 6.2.4 激光泵浦探测法 |
| 6.2.5 温度探针扫描电镜法 |
| 6.2.6 微拉曼光谱法 |
| 6.3 微拉曼光谱法测量多孔硅热导率原理 |
| 6.4 实验结果及分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章多孔硅绝热性能研究 |
| 7.1 多孔硅绝热性能研究 |
| 7.1.1 实验步骤 |
| 7.1.2 多孔硅绝热性能测试 |
| 7.1.3 实验结果及分析 |
| 7.2 本章小结 |
| 第八章结论 |
| 8.1 全文结论 |
| 8.2 论文主要创新点 |
| 8.3 今后工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
（5）基于GaAs MMIC工艺的耦合式微波功率传感器的设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统(MEMS) |
| 1.1.1 微电子机械系统的定义与发展 |
| 1.1.2 MEMS的应用领域 |
| 1.2 MEMS微波功率传感器 |
| 1.2.1 热电式MEMS微波功率传感器 |
| 1.2.2 电容式MEMS微波功率传感器 |
| 1.3 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 耦合式MEMS微波功率传感器的理论研究 |
| 2.1 耦合式MEMS微波功率传感器的结构原理 |
| 2.2 共面波导(CPW)的特性分析 |
| 2.3 MEMS双悬臂梁耦合的理论模型 |
| 2.4 微波功率检测的理论研究 |
| 2.4.1 热电效应-Seebeck效应 |
| 2.4.2 热电式MEMS微波功率传感器的热传递方式 |
| 2.4.3 热电式MEMS微波功率传感器的结构和工作原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 耦合式MEMS微波功率传感器的设计与仿真 |
| 3.1 传感器微波功率提取部分的设计与仿真 |
| 3.1.1 耦合式MEMS微波功率传感器的设计方案 |
| 3.1.2 耦合式MEMS微波功率传感器的S参数仿真 |
| 3.2 传感器的微波功率检测部分的设计与仿真 |
| 3.2.1 微波功率传感器的灵敏度仿真 |
| 3.2.2 微波功率传感器的噪声和响应时间限制 |
| 3.3 耦合式MEMS微波功率传感器结构的优化 |
| 3.3.1 耦合式MEMS微波功率传感器的衬底厚度和材料优化 |
| 3.3.2 传感器的微波功率检测结构的优化 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 耦合式MEMS微波功率传感器的制备与测试 |
| 4.1 耦合式MEMS微波功率传感器的工艺制备 |
| 4.1.1 耦合式MEMS微波功率传感器的材料选择 |
| 4.1.2 耦合式MEMS微波功率传感器制作的工艺流程 |
| 4.2 耦合式MEMS微波功率传感器的测试 |
| 4.2.1 耦合式MEMS微波功率传感器的微波性能测试 |
| 4.2.2 耦合式MEMS微波功率传感器的灵敏度测试 |
| 4.3 耦合式MEMS微波功率传感器检测部分优化结构的测试 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 论文总结 |
| 5.2 论文展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间申请的专利 |
| 附录3 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（6）基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统(MEMS) |
| 1.1.1 微电子机械系统(MEMS)概述 |
| 1.1.2 微电子机械系统(MEMS)发展历史 |
| 1.1.3 微电子机械系统(MEMS)本质特征 |
| 1.1.4 微电子机械系统(MEMS)发展意义 |
| 1.2 压力传感器研究状况 |
| 1.2.1 压力传感器简介 |
| 1.2.2 压力传感器的发展历程 |
| 1.2.3 压力传感器的国内外发展状况 |
| 1.3 本论文主要工作 |
| 第二章 压力传感器的工作原理和类型 |
| 2.1 微型压力传感器的种类和原理 |
| 2.1.1 压阻式压力传感器 |
| 2.1.2 压电式压力传感器 |
| 2.1.3 谐振式压力传感器 |
| 2.1.4 光纤式压力传感器 |
| 2.1.5 电容式压力传感器 |
| 2.2 微型压力传感器的主要参数指标 |
| 2.2.1 灵敏度 |
| 2.2.2 线性度 |
| 2.2.3 量程 |
| 2.2.4 迟滞 |
| 2.2.5 温度范围 |
| 2.3 小结 |
| 第三章 多孔硅的可控制备 |
| 3.1 多孔硅概述 |
| 3.2 多孔硅制备方法 |
| 3.2.1 化学腐蚀法 |
| 3.2.2 火花腐蚀法 |
| 3.2.3 水热腐蚀法 |
| 3.2.4 电化学腐蚀法 |
| 3.3 双槽电化学腐蚀法的多孔硅制备装置 |
| 3.3.1 双槽电化学腐蚀法的多孔硅制备装置分析 |
| 3.3.2 双槽电化学腐蚀法的多孔硅制备装置的初步改进 |
| 3.3.3 一种用于双槽电化学腐蚀法多孔硅制备的新型装置 |
| 3.3.4 双槽电化学腐蚀法多孔硅制备新型装置的优点 |
| 3.4 多孔硅制备结果分析 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器设计与分析 |
| 4.1 压力传感器基本结构分析 |
| 4.1.1 力学分析 |
| 4.1.2 电学分析 |
| 4.2 基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器总体结构设计 |
| 4.3 Ansys有限元模拟仿真 |
| 4.3.1 有限元基本思路 |
| 4.3.2 ANSYS软件简介 |
| 4.3.3 ANSYS仿真和结果分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器加工 |
| 5.1 MEMS加工工艺 |
| 5.1.1 MEMS加工工艺与集成电路加工工艺 |
| 5.1.2 MEMS加工工艺与传统宏观尺寸机械加工 |
| 5.1.3 MEMS加工工艺发展主要方向 |
| 5.1.4 MEMS主要加工工艺 |
| 5.2 基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器制备流程 |
| 5.3 小结 |
| 第六章 总结与工作展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动和成果情况 |
（7）微电子机械系统力学性能及尺寸效应研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 MEMS 及其发展 |
| 1.1.2 研究力学性能及尺寸效应的意义 |
| 1.2 国内外研究现状分析 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.2.3 力学性能测试方法 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 2 MEMS 尺寸效应的分析模型及应用 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 尺寸效应的内涵 |
| 2.2.1 尺寸效应的基本概念 |
| 2.2.2 尺寸的范畴 |
| 2.2.3 尺寸效应的研究目标 |
| 2.3 尺寸效应的分类 |
| 2.3.1 尺寸的相对性和绝对性 |
| 2.3.2 几何尺寸效应 |
| 2.3.3 力的尺寸效应 |
| 2.3.4 其它物理性能的尺寸效应 |
| 2.4 尺寸效应的数学模型及其分析 |
| 2.4.1 广义尺寸效应和狭义尺寸效应 |
| 2.4.2 狭义尺寸泛函 |
| 2.4.3 基本初等函数表示的尺寸效应 |
| 2.4.4 复杂函数表示的尺寸效应 |
| 2.4.5 分析模型的应用举例 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 单晶硅微桥式梁力学性能的弯曲测试及尺寸效应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 梯形截面的几何特性 |
| 3.2.1 梯形截面的形心 |
| 3.2.2 梯形截面的惯性矩 |
| 3.2.3 惯性矩的尺寸效应分析 |
| 3.3 单晶硅微桥式梁试件加工 |
| 3.3.1 硅材料的特点 |
| 3.3.2 微细加工和集成制造 |
| 3.3.3 微桥式梁的加工工艺 |
| 3.4 微桥式梁的支反力及弯矩 |
| 3.4.1 微梁的力学假设 |
| 3.4.2 微桥式梁的支反力 |
| 3.4.3 微桥式梁的弯矩 |
| 3.5 微桥式梁的弯曲测试及力学参数计算 |
| 3.5.1 微梁的弯曲测试 |
| 3.5.2 微硬度计算 |
| 3.5.3 单晶硅的弹性模量 |
| 3.5.4 多晶硅的弹性模量 |
| 3.6 实验结果分析 |
| 3.6.1 微梁样品的几何参量 |
| 3.6.2 微梁弯曲测试结果 |
| 3.7 本章小结 |
| 4 单晶硅微桥式梁弯曲强度的Weibull 分布及断裂特性分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 阵列微梁样品 |
| 4.3 单晶硅微桥式梁弯曲强度 |
| 4.3.1 弯曲强度的线弹性分析 |
| 4.3.2 弯曲强度的Weibull 分析 |
| 4.3.3 Weibull 参量的最大似然估计值 |
| 4.3.4 弯曲强度的统计分析 |
| 4.3.5 弯曲强度的尺寸效应 |
| 4.4 单晶硅微桥式梁弯曲断裂特性分析 |
| 4.4.1 脆性材料的理想化断裂 |
| 4.4.2 Griffith 断裂理论 |
| 4.4.3 Griffith 理论修正 |
| 4.4.4 微梁试件的断面 |
| 4.4.5 单晶硅微梁断裂的应变设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于QFD/TRIZ/FUZZY 集成技术的微摩擦测试仪力传感器尺寸优化 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 QFD/TRIZ/FUZZY 集成创新设计数学模型 |
| 5.2.1 QFD 质量功能配置方法 |
| 5.2.2 解决冲突问题的TRIZ 理论 |
| 5.2.3 模糊层次分析法 |
| 5.3 基于QFD/TRIZ/FUZZY 集成技术的微摩擦测试仪力传感器尺寸优化 |
| 5.3.1 微摩擦测试仪力传感器的质量屋 |
| 5.3.2 技术冲突矛盾的解决方案 |
| 5.3.3 基于FAHP 的设计评价 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 MEMS 残余应力分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 薄膜残余应力 |
| 6.2.1 热膨胀系数 |
| 6.2.2 热失配应力 |
| 6.2.3 本征应力 |
| 6.2.4 单层薄膜和多层薄膜残余应力 |
| 6.2.5 残余应力梯度 |
| 6.3 残余应力的测量方法 |
| 6.3.1 谐振频率法 |
| 6.3.2 鼓泡法 |
| 6.3.3 拉曼光谱法 |
| 6.3.4 X 射线衍射法 |
| 6.3.5 微悬臂梁法 |
| 6.4 残余应力的释放和控制 |
| 6.4.1 残余应力的释放 |
| 6.4.2 残余应力的控制 |
| 6.5 本章小节 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 全文工作总结 |
| 7.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间发表的主要论文及成果 |
（8）微型机电系统端点特性建模技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统及其仿真 |
| 1.1.1 微电子机械系统概述 |
| 1.1.2 微电子机械系统建模与仿真概述 |
| 1.1.3 微电子机械系统建模与仿真的流程 |
| 1.1.3.1 微电子机械系统模拟的层次 |
| 1.1.3.2 微电子机械系统不同层次的模拟与仿真 |
| 1.1.3.3 目前微电子机械系统建模技术概况 |
| 1.2 课题的意义和论文的主要内容 |
| 1.2.1 课题的研究意义 |
| 1.2.2 论文的主要内容 |
| 第二章 微电子机械系统的建模方法 |
| 2.1 等效电路法 |
| 2.1.1 F-Ⅰ类比等效电路法 |
| 2.1.2 F-Ⅴ类比 |
| 2.2 集总参量网络宏模型 |
| 2.2.1 原理 |
| 2.2.2 自加热电阻 |
| 2.3 节点法 |
| 2.3.1 节点法原理 |
| 2.3.2 节点法举例 |
| 第三章 端点特性建模技术 |
| 3.1 端点变量的定义 |
| 3.2 端点变量之间基本关系的建立 |
| 3.3 基于FEM的端点特性法 |
| 3.3.1 ANSYS |
| 3.3.2 有限元端点特性建模技术-空间梁单元 |
| 3.3.3 电制动器的端点特性 |
| 第四章 电-机械耦合的端点特性建模技术分析算法 |
| 4.1 静态分析算法 |
| 4.1.1 静态线性分析 |
| 4.1.2 静态非线性分析 |
| 4.2 谐态分析 |
| 4.3 模态分析 |
| 4.4 动态分析 |
| 第五章 微泵系统的模拟与仿真 |
| 5.1 微泵腔系统端点变量的关系 |
| 5.1.1 微泵的工作原理 |
| 5.1.2 宏模型及端点关系的建立 |
| 5.1.3 基于能量耦合法和ANSYS软件建立泵腔宏模型 |
| 5.2 仿真结果 |
| 5.2.1 建立模型进行模态分析 |
| 5.2.2 建立模型进行耦合场分析 |
| 5.2.3 结果计算 |
| 第六章 总结和展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 展望 |
| 附录A |
| 附录B |
| 附录C |
| 参考文献 |
| 作者发表及录用文章 |
| 致谢 |
（9）面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 微电子机械系统(MEMS) |
| 1.1.1 MEMS的基本概念 |
| 1.1.2 RF MEMS的发展历程 |
| 1.1.3 RF MEMS技术的应用领域 |
| 1.2 微波通讯信号传感器 |
| 1.2.1 微波功率传感器的研究现状 |
| 1.2.2 微波相位检测器的研究现状 |
| 1.2.3 微波频率检测器的研究现状 |
| 1.3 自适应雷达 |
| 1.3.1 自适应雷达的跳频通讯的概念 |
| 1.3.2 自适应雷达的简介 |
| 1.4 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统 |
| 1.5 本论文的主要工作 |
| 1.5.1 目前存在的主要问题 |
| 1.5.2 主要研究内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调的设计理论和实现方法 |
| 2.1 微波信号检测的基本原理 |
| 2.1.1 微波传输线理论 |
| 2.1.2 微波网络分析理论 |
| 2.1.3 微波信号功率检测原理 |
| 2.1.4 微波信号相位检测原理 |
| 2.1.5 微波信号频率检测原理 |
| 2.1.6 微波信号集成检测 |
| 2.2 MEMS传感器模型的建立 |
| 2.2.1 微波-力-电模型 |
| 2.2.2 微波-热-电模型 |
| 2.3 面向自适应雷达的接收系统建立 |
| 2.4 工艺制备 |
| 2.5 仿真与实验验证平台 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 RF MEMS开关的研究 |
| 3.1 并联电容式MEMS开关 |
| 3.1.1 并联电容式MEMS开关的结构 |
| 3.1.2 并联电容式MEMS开关的设计与模拟 |
| 3.1.3 并联电容式MEMS开关的工艺与测试 |
| 3.2 串联接触式MEMS开关 |
| 3.2.1 串联接触式MEMS开关的结构 |
| 3.2.2 串联接触式MEMS开关的设计与模拟 |
| 3.2.3 串联接触式MEMS开关的工艺与测试 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 MEMS微波功率传感器的研究 |
| 4.1 MEMS热电式微波功率传感器的研究 |
| 4.1.1 MEMS热电式微波功率传感器的结构和原理 |
| 4.1.2 MEMS热电式微波功率传感器的工艺和测试 |
| 4.2 MEMS悬臂梁微波功率传感器的研究 |
| 4.2.1 MEMS弯曲悬臂梁的解析模型 |
| 4.2.2 MEMS弯曲悬臂梁的工艺和测试 |
| 4.3 MEMS级联式微波功率传感器的研究 |
| 4.3.1 MEMS级联式微波功率传感器的结构与原理 |
| 4.3.2 MEMS级联式微波功率传感器的工艺与测试 |
| 4.4 电桥式微波功率传感器的研究 |
| 4.4.1 电桥式微波功率传感器的结构与原理 |
| 4.4.2 电桥式微波功率传感器的工艺与测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 MEMS微波频率传感器的研究 |
| 5.1 MEMS在线式微波频率传感器 |
| 5.1.1 MEMS在线式微波频率传感器的原理 |
| 5.1.2 MEMS在线式微波频率传感器的工艺与测试 |
| 5.1.3 MEMS微波接收机自适应的振荡频率输出模型 |
| 5.2 宽带型微波频率传感器的研究 |
| 5.2.1 宽带型微波频率传感器的原理 |
| 5.2.2 双极点宽频带功分/功合器的研究 |
| 5.2.3 宽带型微波频率传感器的设计 |
| 5.2.4 宽带型微波频率传感器的工艺与测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 MEMS微波相位传感器的研究 |
| 6.1 宽带型微波相位传感器的理论研究 |
| 6.1.1 双极点宽频带功合器的设计 |
| 6.1.2 三明治型热电式微波功率传感器的设计 |
| 6.2 宽带型微波相位传感器的工艺制备 |
| 6.3 宽带型微波相位传感器的测试评估 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的研究 |
| 7.1 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的拓扑结构 |
| 7.2 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的设计 |
| 7.2.1 X波段宽频带功分/功合器的设计 |
| 7.2.2 X波段功率传感器/幅度解调器的设计 |
| 7.2.3 X波段频率传感器的设计 |
| 7.2.4 X波段相位传感器的设计 |
| 7.2.5 X波段微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的设计 |
| 7.3 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的工艺制备 |
| 7.4 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成传感器的测试 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的S参数模型 |
| 8.1 传输线参数建立 |
| 8.2 双极点宽频带功分/功合器的S参数建立 |
| 8.3 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的S参数建立 |
| 8.4 本章小节 |
| 第九章 面向自适应雷达的放大、滤波、校准和显示的研究 |
| 9.1 面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统设计 |
| 9.1.1 放大器、滤波器、ADC以及MCU的原理设计 |
| 9.1.2 放大器、滤波器、ADC以及MCU的 PCB板设计 |
| 9.2 向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的测试 |
| 9.3 本章小结 |
| 第十章 总结和展望 |
| 10.1 主要研究成果 |
| 10.2 对未来研究的展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间学术成果 |
（10）多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米技术概述 |
| 1.2 课题的研究背景及意义 |
| 1.3 相关研究简介 |
| 1.3.1 吸附的相关研究 |
| 1.3.2 多尺度理论方法 |
| 1.4 论文的主要工作 |
| 第二章 吸附理论 |
| 2.1 吸附的基本概念 |
| 2.2 吸附热力学 |
| 2.3 吸附动力学 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型 |
| 3.1 多尺度硅悬臂梁的结构 |
| 3.2 多尺度硅悬臂梁的理论模型 |
| 3.2.1 铝的作用势函数 |
| 3.2.2 铝的面心立方结构 |
| 3.2.3 铝原子的等效弹簧模型 |
| 3.2.4 铝层的应变能密度 |
| 3.2.5 硅原子的等效弹簧模型 |
| 3.2.6 二氧化硅原子的等效弹簧模型 |
| 3.2.7 硅层的应变能密度 |
| 3.3 水分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.3.1 水分子吸附悬臂梁的结构 |
| 3.3.2 水分子吸附系统的总能量 |
| 3.3.3 水分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.4 甲烷分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.4.1 甲烷分子吸附悬臂梁的结构 |
| 3.4.2 甲烷分子吸附系统的总能量 |
| 3.4.3 甲烷分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.5 一氧化氮分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.5.1 一氧化氮分子吸附悬臂梁的结构 |
| 3.5.2 一氧化氮分子吸附系统的总能量 |
| 3.5.3 一氧化氮分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.6 多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型 |
| 3.6.1 不同吸附分子的影响 |
| 3.6.2 不同吸附层的影响 |
| 3.6.3 分子吸附悬臂梁的理论模型 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 多尺度硅悬臂梁理论模型的验证与讨论 |
| 4.1 分子动力学简介 |
| 4.1.1 分子动力学 |
| 4.1.2 拉格朗日运动方程以及牛顿运动方程 |
| 4.1.3 力和势能函数 |
| 4.1.4 周期性边界条件 |
| 4.1.5 有限差分算法 |
| 4.1.6 系综 |
| 4.1.7 宏观物理量 |
| 4.2 多尺度硅悬臂梁吸附理论模型的验证 |
| 4.2.1 水分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型的验证 |
| 4.2.2 一氧化氮分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型的验证 |
| 4.3 多尺度硅悬臂梁吸附理论模型的讨论 |
| 4.3.1 水分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型的讨论 |
| 4.3.2 一氧化氮分子吸附多尺度硅悬臂梁的理论模型的讨论 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文工作总结 |
| 5.2 进一步工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在学期间发表的论文 |
四、微电子机械系统(MEMS)发展展望（论文参考文献）
- [1]原位MEMS液体和电学TEM芯片的研制与应用[D]. 孙扬. 浙江大学, 2020(07)
- [2]典型MEMS膜/梁结构的RF MEMS柔性器件弯曲特性的研究[D]. 于洋. 东南大学, 2019(06)
- [3]悬臂梁式微加速度计的动力学分析[D]. 郭健. 长安大学, 2014(02)
- [4]MEMS中多孔硅基本特性及绝热性能研究[D]. 窦雁巍. 天津大学, 2005(02)
- [5]基于GaAs MMIC工艺的耦合式微波功率传感器的设计[D]. 魏良栋. 南京邮电大学, 2020(03)
- [6]基于多孔硅牺牲层的MEMS电容式压力传感器研究[D]. 奚野. 合肥工业大学, 2017(02)
- [7]微电子机械系统力学性能及尺寸效应研究[D]. 韩光平. 西安理工大学, 2006(02)
- [8]微型机电系统端点特性建模技术研究[D]. 陈坚美. 浙江大学, 2004(04)
- [9]面向自适应雷达的微电子机械微波通讯信号检测和解调单片集成系统的研究[D]. 褚晨蕾. 东南大学, 2020
- [10]多尺度硅悬臂梁吸附的理论模型[D]. 李冰. 东南大学, 2015(08)