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声表面波微驱动器及其应用

张冠  
【摘要】:声表面波技术是20世纪60年代发展起来的一门新兴学科,它集合了声学、光学、电子学以及材料学等多个学科。声表面波器件已被广泛应用于移动通信、航空电子等领域。进入二十一世纪,声表面波技术在微流体、固体驱动等应用领域有了长足的发展。 本论文的研究重点是声表面波微驱动器的制备及其应用,主要工作内容包括如下: 1.介绍了声表面波技术的发展历程、声表面波器件的主要种类及微机电系统,概述了声表面波微驱动器在微流体、固体驱动等领域的国内外最新研究进展及科学意义。 2.阐述了体声波的种类及声表面波的原理和特点,分析了叉指换能器的结构、声表面波的激励原理及叉指换能器的δ函数模型,探讨了压电基片材料的选择。 3.通过MATLAB和ANSYS软件对声表面波微驱动器的驱动特性进行了仿真。 4.研究了声表面波微驱动器的微细加工工艺,通过实验优化了各种工艺参数,并制作了多种尺寸大小的声表面波微驱动器。 5.阐述了声表面波在微流体中的传播原理,详细介绍了声表面波微驱动器在微混合、微驱动、雾化三个微流体领域的相关研究分析。 6.阐述了声表面波微驱动器的固体驱动原理,制作了两种滑块平台,并成功实现了一种滑块平台的声表面波线性和平面固体驱动。 最后,本文展望了声表面波微驱动器的未来研究方向。


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