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《江苏大学》 2005年
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微机电系统中粘附的表面效应和尺寸效应的研究

马皓晨  
【摘要】:粘附(Stiction或Sticking)现象是微机械和纳机械中特有的现象,在构件材料强度满足要求的条件下,微型机械的粘附和摩擦是造成其失效的主要原因。设计时,如何克服粘附是一个未解决的微接触表面的微摩擦学问题。 由于微型机械的表面积与体积之比相对提高,表面效应和尺寸效应使得微机械中许多物理现象与宏观世界有了很大不同,对粘附现象的讨论不能仅限于传统的摩擦学的方面,而要对它的影响因素作深入探讨,探明产生粘附的物理机制。 影响粘附的因素很多,现在已知的造成微机械粘附的主要原因有:表面张力、静电力、范德华力、氢键、残余应力等。 本论文首先讨论了微机械中的粘附问题,分析了影响微机械构件粘附的作用力,表明在大气环境或有液体的环境下,表面张力对微机械构件的粘附起主要作用,而在真空条件下,需考虑量子力学的影响。 其次,研究了微机械在静电力、表面张力、残余应力、van der waals力和Casimir力下作用下的粘附问题,建立了反映结构稳定性的平衡和非平衡态的无量纲平衡常数;研究了表面形貌、表面能、毛细凝聚和弯月面对粘附的影响、粘附的时间效应及尺寸效应。 再次,探讨了不同表面力作用下的抗粘附结构参数设计。得到表面张力作用下稳定的抗粘附多晶硅微悬臂梁结构参数设计和Casimir
【学位授予单位】:江苏大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH703

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 王伊卿;张庆;甘代伟;匡新斌;丁玉成;陈烽;刘红忠;;微透镜阵列热压印应力与脱模温度研究[J];西安交通大学学报;2013年04期
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1 李明;固体微颗粒粘附与清除的机理及表面保洁技术的研究[D];中南大学;2010年
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1 马志波;MEMS微变形镜测试及工艺防粘附技术研究[D];西北工业大学;2007年
2 郑华军;基于光纤光学系统的微观粘着测试仪器研制[D];南昌大学;2009年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庄庆德,王善慈,陈书旺;日本微电子机械系统研究现状[J];传感器技术;2001年11期
2 李炳乾,朱长纯,刘君华;微电子机械系统的研究进展[J];国外电子元器件;2001年01期
3 马炳和,苑伟政,李晓莹,张春江;微机械与微/纳米科技的研究及其发展趋势[J];航空精密制造技术;1997年06期
4 陈世毅;对表面张力和润湿现象的一种解释[J];杭州师范学院学报;1997年03期
5 温诗铸,丁建宁;微型机械设计基础研究[J];机械工程学报;2000年07期
6 丁建宁,杨继昌,蔡兰,温诗铸;微型机械薄膜结构在量子力作用下的稳定性和粘附问题[J];机械工程学报;2002年09期
7 任嗣利,杨生荣,张俊彦,张绪寿;自组装单分子膜的摩擦学研究进展[J];摩擦学学报;2000年05期
8 丁衡高;微机电系统的科学研究与技术开发[J];清华大学学报(自然科学版);1997年09期
9 魏悦广;机械微型化所面临的科学难题—尺度效应[J];世界科技研究与发展;2000年02期
10 魏铁华,杨晓红;微机械及其相关理论和技术[J];水利电力机械;1997年06期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 陈樟;苏伟;万敏;;MEMS材料力学性能测试方法[J];微纳电子技术;2007年06期
2 于尚民;冯仁剑;万江文;;基于状态空间法的MEMS静电驱动控制方案[J];微纳电子技术;2007年Z1期
3 苏继龙;;多晶体材料微构件尺度效应的实验和模型研究[J];微纳电子技术;2009年10期
4 潘洋宇,李迎,王拴虎;微型机械技术和应用前景[J];兵工自动化;2003年05期
5 杜华;微型机械技术及应用展望[J];长春工程学院学报(自然科学版);2005年01期
6 苏继龙;庄哲峰;陈学永;徐洪烟;;MEMS微结构变形行为尺度效应的研究进展[J];传感器与微系统;2009年07期
7 岳陆游;何兴春;丁建宁;杨继昌;马皓晨;;微/纳机构抗粘附研究进展[J];传感器与微系统;2010年12期
8 余泉茂,陈焕铭,胡本芙;纳米技术研究新进展及发展展望[J];材料导报;2002年08期
9 单德彬,郭斌,王春举,周健,袁林;微塑性成形技术的研究进展[J];材料科学与工艺;2004年05期
10 刘琦;姚英学;周亮;;压痕尺寸效应的理论分析[J];测试技术学报;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 舒思齐;杜莹;魏悦广;;神经网络专家系统在微材料结构力学中的应用[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ册[C];2003年
2 吴廷斌;江伯鸿;漆璿;刘毓舒;王莉;徐东;;带基板NiTi薄膜的应力状态及微观组织[A];第四届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];2001年
3 陈樟;苏伟;万敏;;MEMS材料力学性能测试方法综述[A];第二届全国信息与电子工程学术交流会暨第十三届四川省电子学会曙光分会学术年会论文集[C];2006年
4 金柏冬;曹国辉;王振龙;赵万生;;空气中微细电火花沉积与去除的可逆加工技术[A];2005年中国机械工程学会年会论文集第11届全国特种加工学术会议专辑[C];2005年
5 张会臣;佘云川;刘世永;严立;;滑动条件下自组装分子膜粘着效应对摩擦力的影响[A];第七届全国摩擦学大会会议论文集(一)[C];2002年
6 张平余;杜祖亮;张治军;薛群基;;自组装与LB复合分子膜摩擦学行为研究[A];第七届全国摩擦学大会会议论文集(一)[C];2002年
7 高水英;张平余;;分子沉积聚合物纳米复合膜的摩擦学性能研究[A];第七届全国摩擦学大会论文集(二)[C];2002年
8 王金清;杨生荣;任嗣利;陈淼;徐洮;;Al_2O_3陶瓷薄膜及其上脂肪酸单层膜的制备、表征和摩擦学性能研究[A];第七届全国摩擦学大会论文集(二)[C];2002年
9 陈志新;刘莹;;准分子激光加工表面形貌分形参数表征研究[A];第七届全国摩擦学大会论文集(二)[C];2002年
10 李瑰贤;;微机械动力学的研究与发展[A];首届七省区市机械工程学会科技论坛论文集[C];2005年
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1 尹莉;微尺度下结构的静动力学行为研究[D];华中科技大学;2010年
2 程广贵;复合纳米薄膜制备及其摩擦学行为研究[D];江苏大学;2010年
3 刘超;激光光热驱动技术与微型光热驱动机构研究[D];浙江大学;2010年
4 林谢昭;静电微器件的模型自由度缩减方法研究[D];浙江大学;2010年
5 孙卫明;科学与工程计算中的Fourier级数多尺度方法[D];北京交通大学;2011年
6 田野;聚合物微机械的飞秒激光加工及驱动研究[D];吉林大学;2011年
7 王炳雷;微结构尺寸效应研究及其应用[D];山东大学;2011年
8 彭子龙;微细电火花沉积与去除可逆加工关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
9 熊毅;外电场作用下精微机械的界面粘附特性研究与控制[D];清华大学;2010年
10 李耀伍;机电集成静电谐波微马达动力学特性研究[D];燕山大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李斌斌;MEMS带通滤波器的设计研究[D];西安电子科技大学;2011年
2 郝亚锋;基于MEMS的静电控制加速度微开关分析及测试[D];西安电子科技大学;2011年
3 韦成;显微电子散斑干涉测量技术的研究[D];北京交通大学;2011年
4 颜佩森;基于RF MEMS技术的Ka波段可重构天线设计与仿真[D];北京邮电大学;2011年
5 刘珍;热激励微机械谐振器闭环自激/检测电路研制[D];杭州电子科技大学;2011年
6 温姣;一种新型微机械陀螺仪的结构与检测系统研究[D];电子科技大学;2011年
7 陈浩;基于SOI的电容式微加速度计的建模及系统级仿真分析[D];电子科技大学;2011年
8 石文尚;考虑漏电容的平板式微执行器Pull-in机理分析[D];南京邮电大学;2011年
9 薛阳;硅微通道电化学腐蚀过程中的输运特性[D];长春理工大学;2011年
10 刘卓;基于序单开链法的并联机器人动态静力分析程序化研究[D];南昌大学;2011年
【同被引文献】
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1 王建华,敬大德,曹少飞;基于双悬臂梁结构的应变测量传感器研究[J];传感技术学报;2005年03期
2 茅惠兵,忻佩胜,柯菁华,赖宗声;微机械光调制器的制备及其在不同激励条件下的响应研究[J];电子学报;2002年02期
3 向东;陈海清;王青玲;陈家凤;;带透明电极可变形反射镜的研制[J];光电子·激光;2006年07期
4 孙立宁,孙绍云,曲东升,蔡鹤皋;基于PZT的微驱动定位系统及控制方法的研究[J];光学精密工程;2004年01期
5 张涛,孙立宁,蔡鹤皋;压电陶瓷基本特性研究[J];光学精密工程;1998年05期
6 巴瑞章;激光表面清除处理及应用[J];航空制造技术;1999年S1期
7 陈世毅;对表面张力和润湿现象的一种解释[J];杭州师范学院学报;1997年03期
8 谷国团,张治军,党鸿辛;低自由能固体表面的制备及其应用[J];化学进展;2002年03期
9 张德孝;微生物清洗技术[J];清洗世界;2004年03期
10 王鸿晓;干冰清洗技术[J];清洗世界;2004年08期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 金涛;虚拟仪器系统的误差分析方法的研究[D];重庆大学;2005年
2 汪时机;微小结构粘附的尺度效应与张拉法的理论研究[D];中国科学技术大学;2007年
3 张平;激光等离子体冲击波与表面吸附颗粒的作用研究[D];南京理工大学;2007年
4 陈东辉;典型生物摩擦学结构及仿生[D];吉林大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 陶惠峰;超精密微位移系统研究[D];浙江大学;2003年
2 徐传义;超光滑光学基片表面激光清洗的机理和试验研究[D];西北工业大学;2002年
3 沈洪源;微构件力学性能片外拉伸测试实验装置研究[D];大连理工大学;2006年
4 王文;基于虚拟仪器的数据采集检测处理系统的研究与实现[D];西北工业大学;2007年
5 夏长念;建筑物表面粘尘机理与防尘实验研究[D];中南大学;2007年
6 李计元;陶瓷表面能调控及其易洁性研究[D];河北工业大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 岳陆游;何兴春;丁建宁;杨继昌;马皓晨;;微/纳机构抗粘附研究进展[J];传感器与微系统;2010年12期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 余伟竟;基于光纤传感器的微摩擦/微粘着测试仪性能研究[D];南昌大学;2011年
2 宛政文;基于MEMS技术的波长选择开关研究[D];华中科技大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘爱国;毛细现象的能量来源[J];大学物理;1994年12期
2 周兆英,叶雄英,唐飞,朱俊华,汤扬华,卜敏强;微机电系统技术[J];电子产品世界;1999年05期
3 张寿柏,赵小林,丁桂甫,张琛;电磁型微马达的研究[J];功能材料与器件学报;1998年02期
4 路敦武,黄惠杰,沈蓓军,杨良民;几种微机械系统组装技术[J];功能材料与器件学报;1998年02期
5 孙麟治;微机械研究新进展[J];光学精密工程;1997年02期
6 李薇,徐冉,王丽颖,崔海宁,席时权;分子组装技术制备超晶格的研究进展[J];化学进展;1999年02期
7 徐伟平,李光宪;分子自组装研究进展[J];化学通报;1999年02期
8 苑伟政,马修德,张春江;微技术的研究现状与发展趋势[J];机械科学与技术;1995年04期
9 苑伟政,李晓莹;微机械及微细加工技术[J];机械科学与技术;1997年03期
10 温诗铸,丁建宁;微型机械设计基础研究[J];机械工程学报;2000年07期
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1 葛文勋;丛鹏;;微机电系统发展动向[J];纳米技术与精密工程;2007年03期
2 冯鹏洲;朱继南;吴志亮;;美国典型MEMS引信安全保险装置分析[J];探测与控制学报;2007年05期
3 李旻;;胶囊式微机电系统的现状与发展趋势[J];现代制造工程;2010年01期
4 郭江;CVD金刚石薄膜在微机电系统(MEMS)中的应用[J];功能材料;2003年03期
5 贾玉斌,董海峰,郝一龙;体硅隧道加速度计[J];纳米技术与精密工程;2004年01期
6 吴鸿宾,苑伟政,常洪龙,谢建兵;MEMS CAD软件开发中参数化版图库的研究及实现[J];机械设计与制造;2005年09期
7 章磊;谢超英;吴建生;;MEMS领域中形状记忆合金薄膜的研究与进展[J];材料导报;2006年02期
8 梁浩;朱文坚;黄平;;基于MEMS的体内药物释放微机构的研制与改进[J];机电工程技术;2006年08期
9 安鹏;苑伟政;张承亮;;基于微机械加速度计的振速水听器的设计与分析[J];传感技术学报;2006年05期
10 解磊;苏伟;陈泉根;;微电容加速度计系统的设计[J];传感器与微系统;2007年11期
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1 王晓东;余家欣;陈磊;钱林茂;;水分和氧气对单晶硅摩擦化学行为的影响[A];2011年全国青年摩擦学与表面工程学术会议论文集[C];2011年
2 陈十一;Gary D Doolen;聂小波;;应用格子Boltzmann方法(LBM)模拟微机电系统(MEMS)中的流动[A];自然、工业与流动——第六届全国流体力学学术会议论文集[C];2001年
3 张俊峰;李兴国;娄国伟;;MEMS技术在微小型探测系统中的应用[A];2005'全国微波毫米波会议论文集(第二册)[C];2006年
4 王立鼎;;微机电系统的发展趋势及国内外研发状况(摘要)[A];中国科协2001年学术年会分会场特邀报告汇编[C];2001年
5 贾继伟;金延中;张凤翠;;浅析微机电(MEMS)系统技术及其应用[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年
6 毛刚;顾启泰;;微型惯性测量组合的发展[A];全国飞机与船舶通信导航学术研讨会论文集(上)[C];2000年
7 郭永献;贾建援;梁丽萍;;MOMES光开关的研究现状及展望[A];2007'中国仪器仪表与测控技术交流大会论文集(二)[C];2007年
8 何庆;索智群;乔东海;;单晶硅电容式低频传声器的设计和制作[A];2009’中国西部地区声学学术交流会论文集[C];2009年
9 徐景硕;;基于振动理论的微惯性测量元件[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
10 潘昕;汪承灏;徐联;魏建辉;;防粘连硅微电容传声器[A];2006’和谐开发中国西部声学学术交流会论文集[C];2006年
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1 陈丹;科学家研制出可自我校准的微机电系统[N];科技日报;2010年
2 本报记者 韩义雷 过国忠;无锡加快建设物联网“感知中国”中心[N];科技日报;2009年
3 恩智浦半导体高级总监及SIP项目经理 Alain Rougier 恩智浦创新高级总监 Eef Bagerman 恩智浦营运后端创新策略总监 Caroline Beelen-Hendrikx;SoC与SiP各有千秋 两者之争仍将继续[N];中国电子报;2008年
4 本报记者 梁靓;2009年微型投影悄然兴起[N];中国电子报;2009年
5 ;用事业测量人生[N];山西日报;2004年
6 曹东;我国首颗内置传感器芯片在上海张江诞生[N];中国高新技术产业导报;2009年
7 本报记者 许泳;MEMS:越感知越火热[N];计算机世界;2010年
8 本报记者 王虹;微型机械于微细处见神奇[N];中国机电日报;2001年
9 ;非凡的纳米技术[N];中国质量报;2000年
10 本报记者 赵艳秋;MEMS:软件算法是关键[N];中国电子报;2008年
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1 祝捷;微机电系统自聚焦压电声学换能器[D];武汉大学;2010年
2 曹钟慧;应用于光通信的非硅基底光开关与光衰减器的研究[D];浙江大学;2005年
3 钟莹;微机电系统谐振器面内运动检测的激光多普勒方法[D];天津大学;2005年
4 鲍俊峰;基于微加工技术的光开关及光互连结构研究[D];浙江大学;2006年
5 黄腾超;微流控集成光波导光开关的研究[D];浙江大学;2005年
6 余洪斌;MEMS-DMs理论设计及工艺研究[D];华中科技大学;2005年
7 赵志强;一种基于MEMS和细胞电场效应的细胞融合方法的研究[D];重庆大学;2006年
8 范细秋;纳米压印及MEMS仿生功能表面制备的研究[D];华中科技大学;2006年
9 黄成军;基于介电电泳原理的生物芯片的构建及其在细胞分析中的应用研究[D];华中科技大学;2006年
10 冷长林;基于激光多普勒技术的微机电系统运动检测[D];天津大学;2007年
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1 李杨;三维无线能量传输技术在体内微机电系统中的实验研究[D];华南理工大学;2011年
2 李宏;新型压电微驱动器在光学微机电系统中的应用研究[D];四川师范大学;2012年
3 熊建功;基于MEMS细胞电融合芯片及其外围驱动电路的设计[D];重庆大学;2006年
4 邓学亮;引信安全系统中高G值双稳态微加速度开关研究与设计[D];南京理工大学;2007年
5 李冠男;基于UV-LIGA技术的毛细管电泳芯片设计与制备[D];华中科技大学;2006年
6 刘佳;基于MEMS微致动器的碟翼流动控制研究[D];西北工业大学;2006年
7 龚怀民;基于MEMS的微机械滤波器研究[D];电子科技大学;2006年
8 胡宁;基于SOI的细胞电融合原理性芯片的研制与细胞排队及融合实验研究[D];重庆大学;2007年
9 王晶东;基于激光位移量测量的微小摩擦力测试系统研究[D];长春理工大学;2008年
10 张涛;激光多普勒微机电系统运动检测电路与软件设计[D];天津大学;2007年
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