Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

Design og karakterisering metode til effektiv Wide Range afstemmelige MEMS filtre

Published: February 4, 2018 doi: 10.3791/56371

Summary

En protokol til en fast-fast beam design ved hjælp af en laser Doppler vibrometer (LDV), herunder måling af frekvens tuning, ændring af tuning kapacitet, og undgåelse af enhed fejl og stiction, præsenteres. Overlegenhed af metoden LDV over network analyzer er påvist på grund af dets højere tilstand kapacitet.

Abstract

Her, demonstrere vi fordelene ved laser Doppler vibrometer (LDV) over konventionel teknik (network analyzer) samt teknikker til at skabe en ansøgning-baserede microelectromechanical systemer (MEMS) filter og hvordan man bruger det effektivt) dvs., tuning i tuning-kapacitet og undgå både fejl og stiction). LDV giver afgørende målinger, der er umuligt med network analyzer, såsom højere tilstand påvisning (meget følsomme biosensor ansøgning) og resonans måling for meget små enheder (hurtigt prototyping). Derfor blev LDV brugt til at karakterisere tuning frekvensområde og resonansfrekvens på forskellige transportformer MEMS filtre bygget til denne undersøgelse. Denne bredt frekvens tuning mekanisme bygger blot på Joule varme fra den integrerede vandvarmere og relativt høj termisk stress med hensyn til temperaturen i en fast-fast beam. Men vi vise, at en anden begrænsning ved denne metode er den deraf følgende høj termisk stress, som kan brænde enhederne. Yderligere forbedringer blev opnået og vist for første gang i denne undersøgelse, således at tuning kapacitet var steget med 32% gennem en forøgelse af den anvendte DC bias spænding (25 V til 35 V) mellem de to tilstødende bjælker. Dette vigtige resultat eliminerer behovet for ekstra Joule varme på den bredere tuning frekvensområde. En anden eventuel fiasko er gennem stiction og krav om struktur optimering: Vi foreslår en simpel og nem teknik af lavfrekvent firkantbølge signal program, der med succes kan adskille bjælker og eliminerer behovet for mere avancerede og komplicerede metoder i litteraturen. Ovenstående nødvendiggøre en design metode, og så vi også give en program-baseret design.

Introduction

Der er en stigende efterspørgsel efter MEMS filtre på grund af deres høje pålidelighed, lavt strømforbrug, kompakt design, høj kvalitet faktor, og lave omkostninger. De er meget udbredt som sensorer og centrale dele i trådløs kommunikation. Temperatur sensorer1, bio-sensorer2,3, gas-sensorer4, filtre5,6,7og oscillatorer er de mest populære anvendelsesområder. De mest populære elektrostatisk MEMS filtre er fast-fast beam5,8, cantilever2, stemmegaffel6, fri-fri stråle6,7, bøjnings-disk design7, og kvadratisk form design9.

Der er mange kritiske trin i at realisere et MEMS filter, som design metode (program-baseret struktur optimering, bred vifte frekvens tuning rækkevidde, og undgå fejl) og karakterisering (hurtigt prototyping, undgå parasitisk capacitances, og afsløre højere tilstande). Frekvens tuning kapacitet er forpligtet til at kompensere for ændringer frekvens på grund af fabrikation tolerancer eller omgivende temperatur variationer. Forskellige teknikker10,11,12 er blevet rapporteret i litteraturen til at løse dette krav; de har dog nogle ulemper såsom begrænset frekvens tuning kapacitet, lav center frekvens, yderligere efterbehandling krav og ekstern vandvarmer10,11.

I denne undersøgelse, vi præsenterer bred vifte frekvens tuning af Joule varme metode5,13 over en begrænset frekvens tuning rækkevidde via et elasticitetsmodul ændring12 (stigende DC bias spænding mellem to tilstødende bjælker) og en materiale fase overgang metode10,11. Endvidere blev optimal struktur udvælgelse og ansøgning-baseret design sammenfattet i Göktaş og Zaghloul13. Her viser vi hvordan du tune resonansfrekvens af en fast-fast beam ved at øge DC spænding til den integrerede heater med hjælp fra LDV. Finite element analyse (FEM) simulering er synkroniseret med LDV måling i den samme ramme af hensyn til visualisere tuning mekanismen. Dette omfatter Joule varme og bøjning profil i hele strålen.

Vi præsenterer også de mulige fiaskoer (brændt enheder og stiction) og deres foreslåede løsninger. Joule varme metode i kombination med høj termisk stress den fast-fast lysstråle giver bred vifte frekvens tuning men samtidig kan resultere i brændt enheder på en bestemt temperatur. Dette tilskrives det høje termisk stress mellem forskellige materialer14. Løsningen er at øge DC spændingen mellem de to tilstødende bjælker, som igen øger rækken tuning (32%), og eliminerer behovet for høj temperatur. Denne "tuning i tuning-området" metode blev først demonstreret i Göktaş og Zaghloul5, forklaret mere detaljeret i Göktaş og Zaghloul13og igen præsenteret her. Stiction, på den anden side kan finde sted under fabrikation proces eller resonans operationen. Der har været mange teknikker foreslået at løse dette problem som anvender overflade for at mindske friktion energi15,16, stigende overfladeruhed17og laser reparation processen18. Derimod præsenterer vi en simpel teknik, hvor en lav frekvens firkantbølge signal blev anvendt mellem to vedhæftede bjælker og adskillelsen blev korrekt registreret af LDV. Denne metode kan fjerne ekstra omkostninger og mindske design kompleksitet.

En anden afgørende skridt i opbygningen af et topmoderne MEMS filter er karakterisering og kontrol. Karakterisering med en network analyzer er et af de mest populære og udbredte metoder; Det har dog nogle ulemper. Selv små parasitaere kapacitans kan dræbe signalet og så det kræver som regel en forstærker kredsløb3,6,8 for støj fjernelse, og det kan kun afsløre første mode resonans. På den anden side karakterisering med LDV er fri fra parasitiske kapacitans spørgsmålet, og kan afsløre meget mindre forskydning. Dette giver mulighed for hurtigt prototyping, mens eliminerer behovet for forstærker design. Derudover kan LDV registrere højere tilstand resonans af MEMS filtre. Denne funktion er meget lovende, især med hensyn til meget følsomme biosensorer. En højere cantilever mode kan give meget mere følsomhed19. Den højere tilstand måling af en fast-fast beam med LDV er vist og anvendes til Five simulation måling. Tidlig resultaterne fra Five simulation tilbyder op til 46 gange forbedring i følsomhed i forhold til den første tilstand af de fast-fast beam.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. at vælge og designe en optimal struktur

  1. Vælg den fast-fast beam for bred vifte frekvens tuning (sammenlignet med andre kandidater, det giver bred vifte tuning når det opvarmes på grund af sin store temperatur koefficient af frekvens (TCF) og ubetydelig termisk ekspansion konstant).
  2. Designe en længere stråle, hvis formålet er tuning forbedring af energieffektiviteten. Designe en kortere stråle, hvis formålet er frekvenshop eller signal registreringsprogrammer.

2. modellering og fabrikation i komplementær Metal-oxid halvleder (CMOS)

  1. Designe og oprette 3D-model for filteret MEMS i en Five-baseret program.
  2. Rekonstruere den samme layout i et integreret kredsløb (IC) designværktøj, lag på lag til at oprette filen gds.
  3. Sende denne gds fil til CMOS støberiet for fabrikation (vi brugte CMOS 0,6 µm teknologi).
  4. Fortsætte med efterbehandling når CMOS proces er afsluttet (Bemærk at chipsene har polysilicon, aluminium og oxid lag).
    1. Adfærd CHF3/O2 tørre etch proces via et Induktivt koblet plasma (ICP) etch system. Etch SiO2 mellem aluminium lag og danne bjælker på formatforholdet af 5.7. For denne proces, skal du bruge følgende parametre: CHF3 på 40 sccm, O2 på 5 sccm, pres på 0,5 Pa, ICP ved 500 W, og prøven magt på 100 W med 56 min samlede etch tid.
    2. Anvende XeF2 etch proces i silicon substrat til at oprette en 9 µm dybde hulrum under bjælker. Bruge XeF2 ætsning system til 3 cykler på 3T, for 60 s/cyklus for denne proces.
  5. Karakterisere enheder med en scanning elektron mikroskop (SEM) at sikre, at de er ordentligt fabrikeret. For dette trin, ændre strålen fremskynde spænding til 2,58 kV og arbejder afstanden til 9,5 mm.

3. enhed test

Bemærk: Enheden test bestå af mange trin herunder Joule varme test og frekvens respons test.

  1. Termiske kamera test for integrerede varmeapparater
    1. Placer den termiske kamera oven på chippen og teste de integrerede varmeapparater for at sikre de varme bjælker.
    2. Tilslut strømforsyningen til pakken chip og anvende en DC spænding på de integrerede vandvarmere fra 0 V til 5.7 V i små intervaller vil hæve temperaturen i hele bjælker.
    3. Optage profilen temperatur i hele pakken chip via et termisk kamera under den varme proces. Gem resultaterne i en numerisk computing program og plot varme profil.
  2. Kalibrere opsætningen af LDV og test
    1. Placer laser oven på de 120 µm lange bjælker.
    2. Tilslut strømforsyningen mellem to 120 µm lange bjælker at anvende både 7 V DC og 3 V vekselspænding for handlingen resonans. Tilslut en ekstra DC bias spænding til de integrerede varmeovne med et maksimum på 5.7 V at anvende Joule varme til bjælker under handlingen resonans.
    3. Flytte laseren til et andet sted på stråle til at få en lav støj laser refleksion. Sørg for at øge intensiteten af den blå bjælke til at mindske støjen.
    4. Opdele skærmen i flere visninger til at kalibrere og starte opsætningen måling.
    5. Gå til indstillinger for erhvervelse, sæt måling mode til FFT, ikke bruge ethvert filter, og angive båndbredden til 2 MHz.
    6. Ændre hastigheden, så det kan støtte en maksimal hyppigheden af 2,5 MHz.
    7. Bruge den periodiske pippe bølgeform.
      Bemærk: Her, Amplitude står for AC spænding og Offset står for DC spænding.
    8. Start måling med denne nye opsætning.
    9. Opdater indstillingerne for erhvervelse ved at ændre DC spændingen til 1 V.
    10. Mindske den anvendte bias spænding i vinduet Indstillinger for erhvervelse, når Ref1 viser den røde alarm (dette betyder, at signalet er støjende).
    11. Flytte laseren til et andet sted på bjælken til yderligere at øge signal / støj-forhold. Lejlighedsvis, kan der være dårlige steder på bjælken, der forårsager den røde alarm på linjen vibration; i dette tilfælde fortsætte med at søge efter det bedste sted.
  3. Test 68 µm lange MEMS filtre via LDV
    1. Vælg 68 µm lange MEMS filter til test.
    2. Anvende 25 V DC spænding og 5 V AC spænding sammen mellem to 68 µm lange tilstødende bjælker. Her, DC spænding giver bøjning og AC spænding giver handlingen resonans.
    3. Anvende en ekstra DC spænding på de integrerede varmelegemer placeret i 68 µm lange strålen, og øge spændingen fra 0 V til 5.7 V i små intervaller. Dette vil give frekvens tuning baseret på Joule varme.
    4. Observere og registrere resonansfrekvens og fase reaktion med hensyn til den anvendte bias spænding på hvert trin og opsummere resultaterne i en tabel. Her, er den samlede hyppighed tuning for denne prøve omkring 874 kHz, når den 5,7 V DC spænding er anvendt til den integrerede varmelegeme.
      Bemærk: Simuleringer (på højre side) og virkelige måling (på lefts side) synkroniseres.
  4. Højere tilstande måling
    1. Tryk på A/D for at gå til vinduet erhvervelse indstillinger vist i afsnit 3.2 og ændre hastigheden, så det kan støtte meget høje frekvenser.
    2. Måle først og den anden tilstand med deres fase.
      Bemærk: Den primære resonans forskydning er i Y-retningen for mode-1 og det er i Z-retning, (det er mod mikroskop) til mode-2.

4. undgå enhed fejl

  1. Lav frekvens firkantbølge signal overførelse at løse stiction
    1. Anvende en 1 Hz firkantbølge signal til at løse problemet med stiction, at resultater fra elektrostatisk opladning mellem de to tilstødende bjælker.
    2. Gå til feltet Modkonto og angive DC spænding til 1 V, samtidig holde AC spænding på 1 V.
    3. Gå til feltet frekvens og sæt frekvensen til 1 Hz.
    4. Aktivere og anvende denne nye opsætning på bjælker.
    5. Observere adskillelse af bjælker.
  2. Høj termisk stress og afbrænding
    1. Bruge en ekstra prøve for termisk stress testen.
    2. Øge den anvendte bias spænding på den integrerede heater med små intervaller til at finde den maksimale tilladte spænding, før enheden mislykkes på grund af høj termisk stress.

5. øget mulighed for Tuning

  1. Anvende en 25 V DC spænding og 5 V vekselspænding sammen mellem to 68 µm tilstødende bjælker samtidig øge den anvendte bias spænding på den integrerede varmelegeme fra 0 V til 5.7 V, for en total 661 kHz frekvens Skift.
  2. Øge den anvendte bias spænding fra 25 V til 35 V til at tilføje en ekstra foråret blødgørende effekt mellem de to 68 µm lange tilstødende bjælker, mens anvender en 1 V vekselspænding og holde den samme opsætning af bias spænding på de integrerede vandvarmere.
  3. Registrere 32% forbedring i samlede frekvens Skift, som det burde stige fra 661 kHz til 875 kHz kommer fra denne yderligere foråret blødgørende effekt.
    Bemærk: Til bedste af vores viden, ændre tuning evne til MEMS resonatorer nåede for første gang i dette arbejde.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Stiction blev undgået ved at anvende lavfrekvente firkantbølge signal, og dette blev bekræftet ved hjælp af LDV (figur 1). Mulige fejl på grund af høj termisk stress14 når du anvender relativt højere bias DC spænding på de integrerede varmeapparater blev bekræftet under mikroskop (figur 2). Five var brugt til at udlede de højere former for beam (figur 3). Ændre tuning evne (32% stigning) ved at ændre DC bias spænding (25 V til 35 V) mellem de to tilstødende bjælker blev demonstreret for første gang i dette arbejde5 ved hjælp af LDV (figur 4). Evnen til at måle højere tilstand svar via LDV blev demonstreret med succes og resultater blev sammenlignet med FEM-simulering. De 5th tilstand blev målt med LDV ved at måle flere punkter på hver bom. Den målte mode figur perfekt afstemt med Five simulation (figur 5). Derudover op til 46 gange forbedring i frekvens blev Skift med hensyn til den første tilstand demonstreret af FEM når en 1 pg masse var knyttet til filteret MEMS. Denne lovende resultat ville give en meget mere følsomme biosensor når det kombineres med den højere tilstand læsning kapacitet af LDV (figur 6).

Figure 1
Figur 1 : Stiction mellem MEMS filtre. Stiction fandt sted ved T = 55 s, med bjælker frigivet på T = 57 s efter anvender lavfrekvente firkantbølge signal. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 2
Figur 2 : Brænding hele MEMS filtre. (en) 200 µm lange MEMS filtre før du anvender den høje DC spænding til de integrerede varmeapparater (b) 200 µm lange MEMS filtre efter anvender den høje DC spænding til de integrerede varmeapparater (c) 240 µm lange MEMS filtre efter anvender den høje DC spænding til de integrerede vandvarmere. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 3
Figur 3 : Mode figurer. Stråle på højere tilstande (Mode-1-tilstand-9) venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 4
Figur 4 : Tuning i tuning kapacitet. Frekvensrespons som funktion af forskellige anvendes bias spændinger på de integrerede varmeapparater de 68 µm lange MEMS filtre (en) når Vdc = 25 V og Vac = 5 V, og (b) når Vdc = 35 V og Vac = 1 V. venligst klik her for at se en større version af denne figur e.

Figure 5
Figur 5 : Høj tilstand måling. (en) de målte høj tilstand svar for L = 152 µm lange MEMS filtre. (b) The Five simulation resultater med figuren samme tilstand. (c) den målte højere tilstand svar for L = 152 µm lange MEMS filtre på forskellige frekvenser. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Figure 6
Figur 6 : Forskellige tilstande og deres forventede forestillinger. (en) den normaliserede frekvens Skift med hensyn til første mode med 1 pg masse tilknyttet filteret MEMS. (b) sammenligning mellem måling og Coventor simulation for højere tilstand svar af 152 µm lange MEMS filter. Venligst klik her for at se en større version af dette tal.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Et af de afgørende skridt i opbygningen af MEMS filtre er at designe enheden er baseret på modulet. Strålen bør være længere eller tyndere for bedre tuning effektivitet (ppm/mW), men kortere eller tyndere for frekvensspring eller signal registreringsprogrammer. På samme måde er klart signal detection via LDV kritisk i enhed test, hvilket er hvorfor det er bedre at designe bjælken med mindst 3-4 µm tykkelse. Ellers signalet vil være støjende, selv med en 100 X linse, og det tager flere point test med støj fjernelse (indlejret i LDV software) for at opnå optimal detektion. På grund af sin store TCF giver de fast-fast beam, sammenlignet med andre kandidater (cantilever, stemmegaffel og fri-fri stråle), bred vifte frekvens tuning når det opvarmes. I denne undersøgelse brugte vi Joule varme metode med polysilicon lag som de integrerede vandvarmere.

Hvordan at undgå Stiction:

Stiction kan finde sted under handlingen resonans på grund af elektrostatisk opladning. Mange forskellige metoder er blevet præsenteret i litteraturen, som udformer stråle med høj stivhed konstant, belægning overfladen med anti-stiction kemi og anvender høj DC spænding i den modsatte retning. I modsætning hertil med henblik på fejlfinding præsenterer vi en alternativ, let teknik her. Ved at anvende en relativt høj spænding lav frekvens (1 Hz) firkantbølge signal for en kort tid ()figur 1), bjælker kan adskille fra hinanden og fortsætte med at give genlyd. Denne løsning giver mulighed for en billig design og eliminerer de mere komplekse løsninger såsom anti-stiction belægning.

Hvordan man undgår enhed fiasko:

Relativt høj densitet aktuelle flyder hele de fast-fast bjælker på grund af højere spænding program kan forårsage enhed svigt (brudt eller brændt enheder) (figur 2). Dette er hovedsagelig på grund af uoverensstemmelse i termisk ekspansion konstanter på forskellige lag i den fast-fast beam13,14. For at undgå fiasko, bør den maksimale tilladte spænding for hver forskellige fast-fast beam studerede og defineret omhyggeligt, sammen med den maksimale hyppighed tuning rækkevidde. Den maksimale tilladte spænding og strømforbrug varierer fra stråle til at stråle og afhænger af enhed dimensioner13. Den maksimale tilladte spænding til de integrerede vandvarmere for 68 µm lange bjælken i dette arbejde er mellem 6,3-7 V før enhed fiasko.

Effektiv karakterisering:

En af de største udfordringer i network analyzer metode er at fjerne parasitiske capacitances. IC designværktøj bruges til at afbilde den frekvens og fase respons på den tilsvarende kredsløb for 120 µm lange MEMS filtre. S21 top til top værdi drastisk faldet fra 6 dB til 0,34 dB selv når den parasitære kapacitans steg fra 1 fF til 20 fF, nødvendiggør en på chip forstærker design placeret ved siden af MEMS filtre6,8.

I modsætning til network analyzer giver LDV mange fordele i resonans måling af fast-fast bjælker. Først og fremmest, det fjerner den parasitære kapacitans og dette gør det muligt for hurtigt prototyping og meget mindre enhed (høj frekvens enheder) karakterisering. Desuden tilbyder LDV højere tilstand karakterisering (figur 3), mens network analyzer er begrænset til at karakterisere den første tilstand kun. Dette giver mange fordele i forskellige forskningsområder som biosensor programmer19.

Hvordan til at Tune Tuning-kapacitet:

Til bedste af vores viden, blev tuning i tuning-kapacitet demonstreret for første gang i dette arbejde5. Yderligere foråret blødgørende virkning på grund af en stigning i den anvendte DC bias spænding mellem de to tilstødende bjælker giver en 32% stigning i den samlede hyppighed tuning rækkevidde. Øge den anvendte DC spænding mellem de to tilstødende bjælker tilføjer yderligere foråret blødgøring oven på opblødning fra Joule varme, og dette resulterer i en bredere frekvens tuning rækkevidde. De tuning rækkevidde øges fra 661 kHz til 875 kHz når DC spænding mellem de to tilstødende bjælker stiger fra 25 V til 35 V (figur 4). Denne funktion er i stor efterspørgsel i andragender såsom frekvenshop, signal tracking og omkonfigurerbare receiver og transceiver kredsløb.

MEMS filtre har tegning enorm opmærksomhed især for bærbare biosensor programmer2,3,20. FEM er brugt til at studere de højere tilstand svar. Tidlige resultater, de højere tilstande kan give meget bedre følsomhed (op til 46 gange forbedring i forhold til første tilstand) (figur 6), en meget værdifuld og eftertragtede karakteristisk i feltet bærbare biosensor. Af denne grund betragtes optagelsen af LDV teknikken præsenteret her som uundgåelig. Måling af resonans fra enheder på højere tilstande vil kræve LDV engagement på grund af sin kapacitet højere tilstand påvisning (figur 5). Denne imponerende kapacitet af LDV, sammen med muligheden for højere følsomhed på højere tilstande, kan føre til topmoderne biosensorer med høj følsomhed.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Vi har intet at videregive.

Acknowledgments

Dette arbejde blev støttet af US Army Research Laboratory, Adelphi, MD, USA, under Grant W91ZLK-12-P-0447. Resonans målinger blev udført med hjælp fra Michael Stone og Anthony Brock. Termiske kamera måling blev gennemført ved hjælp af Damon Conover fra George Washington University.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Laser Doppler Vibrometer Polytec Polytec MSA-500
Scanning Electron Microscope Zeiss
Thermal Camera X
Power Supply  Egilent (E3631A)
Microscope X
Coventor Coventor Simulation Tool
Cadence Virtuoso Cadence Simulation Tool
Multisim Multisim Simulation Tool

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Göktaş, H., Turner, K., Zaghloul, M. Enhancement in CMOS-MEMS Resonator for High Sensitive Temperature Sensing. IEEE Sensors J. 17 (3), 598-603 (2017).
  2. Davila, A. P., Jang, J., Gupta, A. K., Walter, T., Aronson, A., Bashir, R. Microresonator mass sensors for detection of Bacillus anthracis Sterne spores in air and water. Biosens. Bioelectron. 22 (12), 3028-3035 (2007).
  3. Lee, J., et al. Suspended microchannel resonators with piezoresistive sensors. Lab Chip. 11 (4), 645-651 (2011).
  4. Arash, H., Pourkamali, S. Fabrication and Characterization of MEMS-Based Resonant Organic Gas Sensors. IEEE Sensors J. 12 (6), 1958-1964 (2012).
  5. Göktaş, H., Zaghloul, M. Tuning In-Plane Fixed-Fixed Beam Resonators with Embedded Heater in CMOS Technology. IEEE Electron Device Lett. 36 (2), 189-191 (2015).
  6. Li, C. S., Hou, L. J., Li, S. S. Advanced CMOS-MEMS Resonator Platform. IEEE Electron Device Lett. 33 (2), 272-274 (2012).
  7. Li, M. H., Chen, W. C., Li, S. S. Mechanically Coupled CMOS-MEMS Free-Free Beam Resonator Arrays With Ehanced Power Handling Capability. IEEE Trans. Ultrason. Ferroelect. Freq. Control. 59 (3), 346-357 (2012).
  8. Lopez, J. L., et al. A CMOS-MEMS RF-Tunable Bandpass Filter Based on Two High-Q 22-MHz Polysilicon Clamped-Clamped Beam Resonators. IEEE Electron Device Lett. 30 (7), 718-720 (2009).
  9. Khine, L., Palaniapan, M. High-Q bulk-mode SOI square resonator with straight-beam anchors. J. Micromech. Microeng. 19 (1), (2009).
  10. Manca, N., et al. Programmable mechanical resonances in MEMS by localized joule heating of phase change materials. Adv. Mater. 25 (44), 6430-6435 (2013).
  11. Rúa, A., et al. Phase transition behavior in microcantilevers coated with M1-phase VO2 and M2-phase VO2:Cr thin films. J. Appl. Phys. 111 (10), 104502 (2012).
  12. Remtema, T., Lin, L. Active frequency tuning for micro resonators by localized thermal stressing effects. Sens. Actuators A, Phys. 91 (3), 326-332 (2001).
  13. Göktaş, H., Zaghloul, M. The Implementation of Low Power and Wide Tuning Range MEMS filters for Communication Applications. Radio Sci. 51 (10), 1636-1644 (2016).
  14. Göktaş, H., Zaghloul, M. The Novel Microhotplate: A Design Featuring Ultra High Temperature, Ultra Low Thermal Stress, Low Power Consumption and Small Response Time. Sensor Comm. , (2013).
  15. Kushmerick, J. G., et al. The influence of coating structure on micromachine stiction. Tribol Lett. 10 (1), (2001).
  16. Kim, J. M., et al. Continuous anti-stiction coatings using self-assembled monolayers for gold microstructures. J. Micromech. Microeng. 12 (5), 688-695 (2002).
  17. Bhattacharya, E., et al. Effect of porous silicon formation on stiction in surface micromachined MEMS structures. Phys. Stat. Sol. (A). 202 (8), 1482-1486 (2005).
  18. Koppaka, S. B., Phinney, L. M. Release Processing Effects on Laser Repair of Stiction-Failed Microcantilevers. J. Microelectromech. Syst. 14 (2), 410-418 (2005).
  19. Ghatkesar, M. K., et al. Higher modes of vibration increase mass sensitivity in nanomechanical microcantilevers. Nanotechnology. 18 (44), 445502 (2007).
  20. Göktaş, H., Mona, Z. High Sensitivity CMOS Portable Biosensor with Flexible Microfluidic Integration. IEEE SENSORS. , (2013).

Tags

Engineering sag 132 Microelectromechanical systemer (MEMS) filtre komplementær metal-oxid halvleder (CMOS)-MEMS microresonator bred vifte aktive frekvens tuning høj-mode resonans Joule varme stiction laser Doppler vibrometer ( LDV)
Design og karakterisering metode til effektiv Wide Range afstemmelige MEMS filtre
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Goktas, H. Design andMore

Goktas, H. Design and Characterization Methodology for Efficient Wide Range Tunable MEMS Filters. J. Vis. Exp. (132), e56371, doi:10.3791/56371 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter