第二章 MEMS的设计 内容提要 √硅晶体结构与微观力学 √微尺度效应 √MEMS设计的基本问题 √MEMS设计的具体方法 电种域女学
第二章 MEMS的设计 内容提要 ✓ 硅晶体结构与微观力学 ✓ 微尺度效应 ✓MEMS设计的基本问题 ✓MEMS设计的具体方法
②-、硅晶体结构与微观力学分析假设 1、硅的晶面/晶向 口硅的晶胞结构 °金刚石立方形式=面心立方结构+沿对角线错位1/4 °晶格常数a=543A 每一个硅原子和与之紧邻的四个硅原子组成一个正四面体结构 电种域女学
•金刚石立方形式=面心立方结构+沿对角线错位1/4 •晶格常数a=5.43Å •每一个硅原子和与之紧邻的四个硅原子组成一个正四面体结构 一、硅晶体结构与微观力学分析假设 1、硅的晶面/晶向 ❑硅的晶胞结构
口晶面与晶向 密勒指数 11 晶面与晶面族—(),三点性质。一般简称晶面 不平行的晶面族{} °晶向—[] 电种域女学
•晶面与晶面族——（ ），三点性质。一般简称晶面 •不平行的晶面族——{ } •晶向——[ ] •密勒指数 ❑晶面与晶向
②口各向异性 原因:晶面原子密度书表24 表现: 材料性质(强度等) 加工速率(腐蚀、扩散、注入等) 硅单晶原子密度(111)>(110)> (100 扩散速度、腐蚀速度[111]<[10]<[100] 电种域女学
❑各向异性 •表现： ——材料性质（强度等） ——加工速率（腐蚀、扩散、注入等） 硅单晶原子密度（111）>（110）> （100） 扩散速度、腐蚀速度[111]<[110]<[100] •原因：晶面原子密度——书表2.4
②2、微观力学分析假设 原理—将晶格视为空间珩架进行有限元分析 分析前提—理论假设 口材料性质—无缺陷晶体 口材料变形原子偏离晶格节点原平衡位置 口几何模型 所有格点用位置矩阵表达 空间节点铰接桁架结构模型 口晶格点上的作用力 惯性力(外力)+原子间作用力(内力) 口边界条件 接触面固定,则该面上所有的位移为零 晶体内晶面之间的关系 电种域女学
❑材料性质——无缺陷晶体 ❑材料变形——原子偏离晶格节点原平衡位置 ❑几何模型—— 所有格点用位置矩阵表达 空间节点铰接桁架结构模型 ❑晶格点上的作用力—— 惯性力（外力）+原子间作用力 （内力） ❑边界条件 接触面固定，则该面上所有的位移为零 晶体内晶面之间的关系 原理——将晶格视为空间珩架进行有限元分析 2、微观力学分析假设 分析前提——理论假设