一种MEMS热驱动镊子的设计与模拟开题报告

1. 研究目的与意义

背景：在高速发展的通信和射频技术领域，计算机、平板电脑、智能手机、gps 系统甚至很多玩具，都能提供复杂的计算和信号处理功能。

每个电子器件都有其独特的工作频率范围，大量可变器件可以集成于芯片中，有效降低成本，提高使用范围。

驱动器是电路元件中最常见的被动器件之一。

2. 研究内容和预期目标

研究内容：本论文主要设计一种基于mems工艺的热敏驱动镊子，并计算该驱动镊子在不同电流下的驱动力、驱动距离、温度梯度及响应时间等。

预期目标：近年来许多文献提出了对于电热驱动结构的研究，与静电驱动器相比，电热驱动器是用于mems的另一代表性致动器。

与被广泛研究的静电等方式相比，电热驱动方式所需的驱动电压低，驱动位移大。

3. 研究的方法与步骤

研究方法：认真复习本科阶段学习的基础课程，学习半导体物理与器件相关原理，掌握微机电系统电热驱动方式相关的一些基本理论和基本方法，并且搜索阅读大量相关中英文资料（相关的文献书籍、数据库查阅的相关论文资料），整理归纳所需资料，并学习使用器件结构设计软件和有限元模拟软件。

步骤： （1）收集相关中英文资料，查阅相关的文献资料并加以整理，分析材料，将其中最有价值部分整理记录。

（2）列好题纲，对自己的课题的内容与结构做全方位的考量，多加思考，争取创造新意。

4. 参考文献

[1] Huang Jiwei，Wang Zhigong，RF MEMS switches based on thermal actuator[J]，Journal of Southeast University（English Edition），23（4），2007：520-523[2] 李黎明，ANSYS有限元分析实用教程[M]，北京：清华大学出版社，2005: 233-254[3] 黄继昌，徐巧鱼，张海贵，传感器工作原理及应用实例[M]，北京：人民邮电出版社，1998:160[4] 祝效华，余志祥，ANSYS高级工程有限元分析范例精选[M]，北京：电子工业出版社，2004: 526-570[5]沈娇艳，陈立军，程新利，臧涛成，MEMS热驱动可变电容的有限元模拟研究[J]，苏州科技大学学报，2014(1): 39-42[6] Gu L, Li X, Bao H, Liu B, Wang Y, Liu M, Yang Z and Cheng B.Single-wafer-processed nano-positioning XY-stages with trench-sidewall[J].Micromachining Technology J. Micromech.Microeng. 16, 2006: 1349–57.[7] 张永华, 王艳, 丁桂甫等.一种新型MEMS微驱动器的设计与仿真分析[J]. 传感器与微系统, 12, 2006: 85-88.[8]曾文光，新型复合结构电热微驱动器[D]，上海：上海交通大学，2008[9]席占稳，微机电发展模式探讨[J]，弹道学报，1999，11(1):93-96.[10] Shi H, Su HJ. An Analytical Model for Calculating the Workspace of a Flexure Hexapod Nanopositioner[J]. ASME Journal of Mechanisms and Robotics. 5(4), 2013: 041009.[11] Juan W-H and Pang S W. High-aspect-ratio Si vertical micromirror arrays for optical switching [J]. Microelectromech. Syst. 7, 1998: 207–13.[12] Yang Y-J, Kuo W-C, Fan K-C and Lin W-L. A 1 × 2 optical fiber switch using a dual-thickness SOI process [J]. Micromech. Microeng. 17, 2007: 1034–41.

5. 计划与进度安排

(1) 2022.12.9 — 2022.2.23 指导教师与学生联系，学生根据要求收集资料(2) 2022.2.24 — 2022.3.1 下达毕业任务书(3) 2022.2.24 — 2022.3.8 学生完成开题报告(4) 2022.3.9 — 2022.5.31 学生按照开题报告撰写毕业论文(5) 2022.4.13 — 2022.4.26 进行中期检查(6) 2022.5.4 — 2022.5.17 完成论文初稿(7) 2022.5.18 — 2022.5.31 根据指导教师的论文修改意见，进行修改，定稿打印(8) 2022.5.25— 2022.6.7 指导教师写出评语，并完成毕业论文评阅(9) 2022.6.1— 2022.6.12 论文答辩