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微小机械系统期末总结

方向弯曲。停止加热,由于热量散失,梁将回到初始位置。

热空气结构原理:电阻发热,腔内空气温度升高,压力增大,推动膜向外膨胀;停止加热,膜回到原来的位置。

14、形状记忆合金按不同的记忆功能可分为:单程记忆效应、双程记忆效应、全程记忆效应。

15、形状记忆合金效应工作原理分析:形状记忆合金具有形状记忆效应,即这种合金在高温下定型后,冷却到较低温度,并施加变形,使其存在残余变形;在这种状态下稍微加热,可使其残余变形消失,并恢复到高温下所固有的形状,就好像合金“记住了”高温状态下所赋予的形状一样。

16、微执行器的主要特点:1)小型化微型化这不但有利于在狭窄空间作业,也降低了微执行器的成本2)位移或变形一般都十分小,可提高运动的精度3)利用各种功能材料的制动,免去了中间传动机构,减少了运动误差和传动噪声4)利用在机构上集成的压电晶体,热电阻和控制元件,使其结构紧凑效果稳定可靠。

17、带有运动机构的微机械泵可分为两大类:一类是蠕动式,一类是可逆式。泵的各种各样执行机理包括:压电、起亚、静电和热气压等。

18、

1)硅压阻式压力传感器是采用高精密半导体应变片组成惠斯顿电桥作为力电变换测量电路,具有较高的测量精度、较低的功耗,极低的成本。

2)硅电容式压力传感器,利用MEMS技术在硅片上制造出横隔栅状,上下二根横隔栅成为一组电容式压力传感器,上横隔栅受压力作用向下位移,改变了上下二根横隔栅的间距,也就改变了板间电容量的大小。

3)微型压力传感器由敏感膜片一侧和被测系统一侧组成,当膜片两侧存在压差时,膜片发生形变,其上相应个点饿应变使得电桥上各电阻阻值发生变化,电桥失去平衡,输出相应电压。

4)电容式微加速度计的基本原理,就是利用电容来检测加速度场中检测质量在惯性力作用下的微位移。由于微位移将引起检测电容的变化,检测电容信号经过前置放大、信号调理后,以直流电压方式输出,从而间接实现对加速度的检测。

5)微型压电式加速度计采用质量块—悬臂梁结构,利用压电材料附着在敏感质量块上,质量块的移动,使得压电材料产生电荷,并直接由集成在芯片上的电荷放大器放大,由电荷大小可以可出加速度大小。

18、

第三章

1 微机电系统材料按其性质可分为结构材料,功能材料,智能材料。

2 单晶硅的制备工艺按晶体的生长方式不同分为直拉法、区熔法、外延法。直拉法、区熔法生长单晶硅棒材,外延法生长单晶硅薄膜。

3、硅基本上是面心立方体晶胞,一个硅单位晶胞有18个原子,其中8个原子在角部,6个在面上,4个在内部,其中4个位于四面体角点的等距的最邻近的原子组成了金刚石晶格。

4、硅单晶在晶面上的原子密度是以(111)>(110)>(100)的次序递减,因此扩散速度是以(111)<(110)<(100)的次序递减,腐蚀速度也是以(111)<(110)<(100)的次序递增。

5、多晶硅具有灰色金属光泽,密度为2.32~2.43g/cm3,熔点1410℃,沸点2355℃。多晶硅溶于氢佛酸和硝酸的混酸中,不溶于水、硝酸和盐酸。其硬度介于锗和石英之间,室温下是脆性材料,切割时易碎裂,当把她加热至800℃以上既有延性,1300℃时显出明显变形。

6、多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。如,在力学性质、光学性质和热学性质的各向异性方面,远不如单晶硅明显;在电学性质方面,多晶硅晶体的导电性也远不如单晶硅显著,甚至于几乎没有导电性;在化学活性方面,两者的差异极小。

7、陶瓷材料应用作为基板材料、作为微执行器、微传感器的材料。

8、压电陶瓷材料是一种电致伸缩材料,同时兼有正压电效应和逆压电效应。若对其施加作用力,则在它确定的两个表面上产生等量的异号电荷。反之,当对它施加外电压时,便会产生机械变形。

第四章

1 国外制造微机电系统的微细加工技术主要有一下三类:(1)以日本为代表的利用传统精密机械技工技术的超精细和特种加工技术(2)以美国为代表的利用化学腐蚀和集成电路工艺技术的硅基微加工技术。(3)以德国为电表的LIGA及其相关技术。

2 光刻工艺是利用成像和光敏胶膜在基底上图形化,即将掩膜上的图形经过曝光和印刷后转移到薄膜或基底表面上,通过选择性刻蚀获得所需微结构的方法。

3 光刻胶可分为两种正型和负型光刻胶。正光刻胶本身难溶于显影剂,但遇到光之后会引起感光树脂中的新分子

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