Waiting
Login processing...

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

Engineering

Проектирование и характеристика методологии для эффективного широкий диапазон МЭМС Перестраиваемые фильтры

Published: February 4, 2018 doi: 10.3791/56371

Summary

Протокол для фиксированной фиксированного луча дизайн, с использованием лазера Doppler Виброметр (АМГ), включая измерение частоты тюнинг, изменения настройки возможности и недопущение отказа устройства и stiction, представил. Превосходство метода LDV над сетевой анализатор продемонстрировал из-за его выше возможности режима.

Abstract

Здесь мы продемонстрировать преимущества лазера Doppler Виброметр (АМГ) над обычными методами (анализатор сети), а также методы для того чтобы создать фильтр на основе приложений микроэлектромеханических систем (MEMS) и как эффективно использовать его) то есть, тюнинг тюнинг возможности и избежать сбоя и stiction). LDV позволяет решающее значение измерения, которые невозможно с помощью анализатора сети, такие как выше режим обнаружения (высокочувствительный биосенсор приложения) и резонанс измерения для очень малых устройств (быстрое прототипирование). Соответственно АМГ был использован для характеристики Диапазон настройки частоты и частоты резонанса в различных режимах MEMS фильтров, построенных для этого исследования. Этот широкий диапазон частот настройки механизма основана просто на Джоуль, Отопление с закладными нагревателями и относительно высокой тепловой стресс относительно температуры фиксированной фиксированного луча. Однако мы продемонстрировать, что другое ограничение этого метода является полученный высокой тепловой стресс, который может сжечь устройства. Дальнейшее улучшение было достигнуто и показан в первый раз в этом исследовании, таким образом, чтобы настройки возможностей увеличилась на 32% через увеличение приложенного напряжения постоянного тока смещения (25 V до 35 V) между двумя смежными балки. Этот важный вывод устраняет необходимость в дополнительных Джоуль, Отопление на более широкий диапазон настройки частоты. Еще одна возможная неисправность это через stiction и требование оптимизации структуры: Мы предлагаем простой и легкий техника низкой частоты квадратные волны сигнала приложения, которое может успешно отделить балки и устраняет необходимость для более сложные и сложные методы, приведенные в литературе. Выше выводы требуют разработки методологии, и поэтому мы также предоставляем на основе приложений дизайна.

Introduction

Существует растущий спрос на MEMS фильтры из-за их высокую надежность, низкое энергопотребление, компактный дизайн, фактором высокого качества и низкой стоимости. Они широко используются как датчики и как основных частей в беспроводной связи. Датчики температуры1, био датчики2,3, газ датчик4, фильтры5,6,7и осцилляторы являются наиболее популярных областей применения. Самые популярные электростатические фильтры MEMS являются фиксированной фиксированного луча5,8, консольные2, Камертон6, свободно свободного пучка6,7, при изгибе диск дизайн7, и квадратной формы дизайн9.

Существует много важных шагов в реализации MEMS фильтр, например методологии проектирования (оптимизация структуры на основе приложений, широкий диапазон частоты, диапазон настройки и избежать сбоев) и характеристики (быстрое прототипирование, избегая паразитарные емкостей и детектирования выше режимы). Частоты тюнинг возможности обязан компенсировать любые изменения частоты за счет изготовления допуски, или вариации температуры окружающей среды. Различные методы10,,1112 были зарегистрированы в литературе для удовлетворения этого требования; Однако они имеют некоторые недостатки, такие как ограниченный частоты настройки возможности, низкая частота, дополнительная должность обработки требований и внешний нагреватель10,11.

В этом исследовании мы представляем, широкий диапазон частоты тюнинг, Джоуль Отопление метод5,13 частотном ограниченный диапазон через модуль упругости изменить12 (повышение напряжения постоянного тока смещения между двух соседних балок) и материал этап перехода метод10,11. Кроме того выбор оптимальной структуры и разработки на основе приложения были обобщены в Göktaş и Zaghloul13. Здесь мы покажем, как настроить резонансная частота фиксированной фиксированного луча, увеличивая напряжение постоянного тока, применяется встроенный нагреватель с помощью АМГ. Моделирование элементного анализа (FEM) синхронизируется с LDV измерения в том же кадре ради визуализации настройки механизма. Это включает в себя Джоуль Отопление и гибки профиля по всей луча.

Мы также представляем возможных сбоев (жженая устройства и stiction) и их предложенные решения. Джоуль, Отопление метод в сочетании с высокой тепловой стресс фиксированной фиксированного луча обеспечивает широкий диапазон частоты тюнинг, но в то же время может привести к обожженной устройств на определенном уровне температуры. Это объясняется высокой тепловой стресс между14различных материалов. Решение заключается в том, чтобы увеличить напряжение постоянного тока между двумя смежными балки, которые в свою очередь увеличивает диапазон настройки (32%) и устраняет необходимость для высоких температур. Этот метод «тюнинг тюнинг диапазона» впервые был продемонстрирован в Göktaş и Zaghloul5, более подробно в Göktaş и Zaghloul13и повторно представленные здесь. Stiction, с другой стороны, может иметь место во время изготовления процесс или резонанс операции. Там было много методов, предлагаемых для решения этой проблемы, как применение покрытие поверхности для уменьшения прилипания энергии15,16, увеличения шероховатости поверхности17и процесс ремонта лазера18. Напротив мы представляем простой техники, где сигнал прямоугольной волны низкой частоты был применен между двух вложенных балки и разделение был успешно записан АМГ. Этот метод может исключить дополнительные расходы и уменьшить сложности дизайна.

Другой критический шаг в построении состояние искусства MEMS фильтр-характеристика и проверки. Характеристика с сетевой анализатор является одним из самых популярных и широко используемых методов; Однако она имеет некоторые недостатки. Даже небольшие паразитные емкости может убить сигнал и так это обычно требует6,,3цепи усилителя8 для ликвидации шум, и он может только обнаружить первый режим резонанс. С другой стороны характеристика с LDV свободен от этого вопроса паразитные емкости и может обнаружить гораздо меньше перемещений. Это позволяет быстрого прототипирования, устраняя потребность в усилитель дизайн. Кроме того АМГ может обнаружить выше режим резонанс MEMS фильтров. Эта функция является очень перспективным, особенно в области высокочувствительный биодатчиков. Выше консольный режим может обеспечить гораздо больше чувствительности19. Выше режим измерения фиксированной фиксированного луча с LDV показана и применяется к Пэм моделирования измерений. Преждевременное результаты моделирования FEM предлагают до 46 раз улучшения в чувствительности, по сравнению с первым режим фиксированной фиксированного луча.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Выбор и проектирование оптимальной структуры

  1. Выберите фиксированной фиксированный луч для широкого диапазона частоты тюнинг (по сравнению с другими кандидатами, позволяет широкий диапазон настройки при нагревании из-за его большой температурный коэффициент частоты (ФТС) и незначительным теплового расширения константа).
  2. Дизайн больше света, если целью является настройка повышения эффективности. Дизайн более узкий луч, если целью является скачкообразной перестройки частоты или сигнала, отслеживания приложений.

2. Моделирование и изготовление в дополнительные металл оксид-полупроводник (CMOS)

  1. Разработка и создание 3D-модель для MEMS фильтра в программу FEM-основе.
  2. Восстановите тот же макет в инструмент дизайн интегрировано-цепь (IC), слой за слоем для создания файла ГСР.
  3. Отправьте этот файл gds в литейную CMOS для изготовления (мы использовали КМОП технологии 0,6 мкм).
  4. Продолжить с последующей обработки после завершения процесса CMOS (Обратите внимание, что чипы должны иметь поликристаллического кремния, алюминия и оксида слои).
    1. Поведения, CHF3/o2 сухого etch процесс через индуктивно связанной плазмы (ICP) системы etch. Etch SiO2 между слоями алюминиевых и формируют лучи в пропорции 5,7. Для этого процесса, используйте следующие параметры: CHF3 в 40 sccm, O2 на 5 sccm, давлении 0,5 Па, ICP мощность 500 Вт и образец мощность 100 Вт с 56 мин всего etch время.
    2. Применить XeF2 etch процесса в кремниевой подложке для создания глубины полости под лучами 9 мкм. Для этого процесса используйте XeF2 травления система для 3 циклов в 3Т, для 60 s/цикл.
  5. Характеризуют устройства с сканирующего электронного микроскопа (SEM), чтобы убедиться, что они изготовлены должным образом. Для этого шага, изменить луча, ускоряющее напряжение до 2,58 кв и рабочее расстояние до 9,5 мм.

3. устройство тестирования

Примечание: Проверка устройства состоят из многих шагов, включая Джоуль, Отопление и испытания частоты ответа.

  1. Тепловизионной камеры тест для встраиваемых нагревателей
    1. Расположите тепловизионной камеры на верхней части чипа и тестирование закладными нагревателями, чтобы убедиться, что они Тепловые лучи.
    2. Подключите источник питания к пакету чип и применить напряжение постоянного тока на встраиваемых нагревателей от 0 V до 5,7 V в малых приращений для повышения температуры на протяжении всего лучи.
    3. Запись профиля температуры во всем пакете чип через тепловые камеры во время нагрева. Сохраните результаты в численных вычислений программе и участок профиль нагрева.
  2. Калибровка АМГ и испытательные установки
    1. Позиционировать лазер на вершине 120 мкм длиной балки.
    2. Подключите источник питания между двумя 120 мкм длиной балки применять как 7 В постоянного тока и напряжение 3 В переменного тока для операции резонанс. Подключение дополнительного напряжения смещения постоянного тока с закладными нагревателями с максимальной 5,7 V применять Джоуль, Отопление для балок во время операции резонанс.
    3. Переместите лазер в другое место на балку чтобы получить низкий шум лазер отражение. Убедитесь в том увеличить интенсивность синяя полоса для уменьшения шума.
    4. Разделите экран на несколько представлений для калибровки и запустите программу установки измерения.
    5. Перейдите на страницу настройки приобретение, установите режим измерения БПФ, не использовать любой фильтр и установите пропускную способность до 2 МГц.
    6. Измените скорость, так что он может поддержать максимальной частотой 2,5 МГц.
    7. Используйте периодические ЛЧМ сигнала.
      Примечание: Здесь, амплитуда стоит для переменного напряжения и смещение стенды для напряжения постоянного тока.
    8. Начните измерения с этой новой установки.
    9. Обновление параметров приобретение, изменив напряжение тока DC до 1 V.
    10. Уменьшите приложенного напряжения смещения в окне Параметры приобретения когда аргументов ссылка1 показывает красный сигнал тревоги (это означает, что сигнал шумный).
    11. Переместите лазер в другое место на балку для дальнейшего увеличения соотношения сигнал шум. Иногда может быть плохой пятна на балку, которая вызывает красный сигнал на панели вибрации; в этом случае по-прежнему искать лучшее место.
  3. Тестирование 68 мкм длиной MEMS фильтры через LDV
    1. Выберите 68 мкм длиной MEMS фильтр для тестирования.
    2. Примените 25 V DC и 5 В переменного тока напряжения между двумя 68 мкм длиной прилегающих балки. Здесь напряжение тока DC обеспечивает изгиб и напряжения переменного тока позволяет операции резонанс.
    3. Применить дополнительные напряжения постоянного тока с закладными нагревателями, помещены в 68 мкм длиной луча и увеличить напряжение от 0 В до 5,7 V в малых приращений. Это обеспечит, перестройкой частоты основанные на Джоуль Отопление.
    4. Наблюдать и записывать резонансная частота и фаза реакции в отношении приложенного смещения напряжения на каждом шагу и обобщить результаты в таблице. Общая частота настройки для этого образца здесь, около 874 кГц когда 5.7 V DC напряжение на встроенный нагреватель.
      Примечание: Моделирования (на правой стороне) и реальных измерений (на стороне левые) синхронизированы.
  4. Выше режимы измерения
    1. Нажмите кнопку A/D, чтобы перейти к окну параметров приобретение, продемонстрирована в разделе 3.2 и изменить скорость, так что он может поддерживать очень высоких частотах.
    2. Измерьте первый и второй режим с их этапа.
      Примечание: Перемещение основного резонанса в направлении Y режим-1 и это в направлении оси Z (это к Микроскоп) режим-2.

4. во избежание сбоя устройства

  1. Приложение сигнал прямоугольной волны низкой частоты решить stiction
    1. Примените 1 Гц квадратные волны сигнала для решения проблемы stiction, что результаты от электростатического заряда между двумя смежными балки.
    2. Перейти в поле Смещение и установите напряжение тока DC 1 V, сохраняя напряжение переменного тока в 1 V.
    3. Перейти в поле Частота и задать частоту до 1 Гц.
    4. Активировать и применить новые установки на балки.
    5. Соблюдайте разделение балок.
  2. Высокий тепловой стресс и горения
    1. Используйте дополнительный образец для тепловой стресс-тест.
    2. Увеличение приложенного напряжения смещения на встроенный нагреватель с небольшими приращениями, чтобы найти максимально допустимое напряжение, прежде чем устройство не удается из-за высокой тепловой стресс.

5. расширение возможностей настройки

  1. Примените 25 V DC и 5 V переменного тока напряжения вместе между двумя 68 мкм рядом балок при одновременном повышении приложенного напряжения смещения на встроенный нагреватель от 0 В до 5,7 V, для всего 661 кГц частота смены.
  2. Увеличение прикладной напряжения смещения от 25 V до 35 V добавить дополнительные пружины, смягчающий эффект между двумя 68 мкм длиной прилегающих балки, при применении 1 V переменного напряжения и поддержанию же установки напряжения смещения на встраиваемых нагревателей.
  3. Запись 32% улучшения в Общая частота смены, как это должно увеличить от 661 кГц до 875 кГц, исходя из этой дополнительной весной, смягчающее действие.
    Примечание: В меру наших знаний, изменив настройки возможности MEMS резонаторов была достигнута в первый раз в этой работе.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Stiction удалось избежать, применив сигнал прямоугольной волны низкой частоты, и это было проверено с помощью LDV (рис. 1). Возможная неисправность из-за высокой тепловой стресс14 при применении относительно высокие напряжения смещения постоянного тока с закладными нагревателями проверялось под микроскопом (рис. 2). FEM программа была использована для получения более высоких режимах для пучка (рис. 3). Изменение настройки возможностей (увеличение на 32%), изменив DC напряжения смещения (25 V до 35 V) между двумя смежными балки был продемонстрирован в первый раз в этой работе5 с помощью LDV (рис. 4). Успешно была доказана возможность измерения выше режим ответы через АМГ и результаты были сопоставлены с FEM моделирования. 5й режим был измерен с LDV путем измерения несколько точек на каждый луч. Измеренной режим форма идеально соответствует с FEM моделирования (рис. 5). Кроме того до 46 раз повышение частоты сдвиг в отношении первый режим была продемонстрирована ФЭМ когда 1 pg масса прилагался к фильтру MEMS. Этот перспективный результат обеспечит гораздо более чувствительных биосенсор в сочетании с выше режим чтения возможности LDV (рис. 6).

Figure 1
Рисунок 1 : Stiction между фильтрами МЭМС. Stiction имели место при T = 55 сек, балки, снимаются в T = 57 s после применения сигнал прямоугольной волны низкой частоты. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 2
Рисунок 2 : Жжение во всем фильтры МЭМС. Фильтры длинные MEMS () 200 мкм до применения высокого напряжения постоянного тока с закладными нагревателями (b) 200 мкм длиной MEMS фильтры после применения высокого напряжения постоянного тока с закладными нагревателями (c) 240 мкм длиной MEMS фильтры после применения высокого напряжения постоянного тока с закладными нагревателями. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 3
Рисунок 3 : Режим фигуры. Луча на более высоких режимах (режим-1-режим-9) пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 4
Рисунок 4 : Тюнинг тюнинг возможности. Частотный отклик как функции различных применяемых смещения напряжения на встраиваемых нагревателей 68 мкм длиной MEMS фильтры () когда Vdc = 25 V и Vac = 5 V и (b) когда Vdc = 35 V и Vac = 1 V. пожалуйста нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигур е.

Figure 5
Рисунок 5 : Высокий режим измерения. (), измеренной режим высокой ответ для L = 152 мкм длиной MEMS фильтры. (b) FEM моделирования результаты с такой же режим формы. (c), измеренной выше режим ответов для L = 152 мкм длиной MEMS фильтры на разных частотах. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Figure 6
Рисунок 6 : Различные режимы и их ожидаемого выступления. () нормализованных частоты сдвиг в отношении первый режим массой 1 pg, прилагается к фильтру MEMS. (b) сравнение между измерения и моделирования Coventor выше режим ответов 152 мкм длиной MEMS фильтр. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы посмотреть большую версию этой фигуры.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Одним из важных шагов в создании фильтров MEMS заключается в разработке устройства, основанные на области приложения. Луч должен быть длиннее или разбавитель для лучшего тюнинг эффективности (ppm/МВт), но короче или разбавитель для ППРЧ или сигнала, отслеживания приложений. В то же время четкий сигнал обнаружения через LDV имеет решающее значение в устройство тестирования, который является, почему это лучше для разработки луч толщиной минимум 3-4 мкм. В противном случае сигнал будет шумно, даже с 100 X объектив и он занимает несколько точек, тестирование с шумом ликвидации (встроенный в LDV программного обеспечения) для достижения оптимального обнаружения. Из-за его большой ФТС фиксированной фиксированного луча, по сравнению с другими кандидатами (консольные, Камертон и свободно свободного луч), позволяет, широкий диапазон частоты тюнинг при нагревании. В этом исследовании мы использовали Джоуль, Отопление метод с поликремния слои как встраиваемых нагревателей.

Как избежать Stiction:

Stiction может иметь место в ходе операции резонанс благодаря электростатического заряда. Различные методы были представлены в литературе, например проектирование пучка с постоянной высокой жесткости, покрытие поверхности с анти stiction химии и применения высокого напряжения постоянного тока в обратном направлении. В отличие от этого с целью устранения неполадок, мы представляем альтернативных, легко техника здесь. Применяя сигнал прямоугольной волны низкой частоты (1 Гц) относительно высокого напряжения на короткое время ()Рисунок 1), балки можно отделить друг от друга и продолжать резонировать. Это решение позволяет лоу кост дизайн и устраняет более сложных решений, таких как анти stiction покрытие.

Как избежать отказа устройства:

Относительно высокая плотность ток, протекающий на протяжении фиксированной Исправлена балки из-за выше приложения напряжения может привести к повреждению устройства (сломаны или сожжены устройства) (Рисунок 2). Это главным образом из-за несоответствия в константы теплового расширения различных слоев в фиксированной Исправлена ширина13,14. Чтобы избежать ошибки, максимальное допустимое напряжение для каждой другой фиксированной Исправлена пучка следует изучить и тщательно определены вместе с максимальной частоты, диапазон настройки. Максимально допустимое напряжение и потребляемая мощность варьируется от луча света и зависит от устройства размеры13. Максимальное допустимое напряжение, применяется с закладными нагревателями для 68 мкм длиной луча в этой работе составляет 6,3-7 V до отказа устройства.

Эффективное характеристика:

Один из крупнейших вызовов метода сетевой анализатор является устранению паразитных емкостей. IC дизайн инструмент используется для построения частота и фаза реакции эквивалентной схемы для 120 мкм длиной MEMS фильтров. Значение пика до пика S21 резко сократилось с 6 дБ до 0,34 dB даже когда паразитные емкости увеличился с 1 fF до 20 fF, требуя на чипе усилитель дизайн, расположить MEMS фильтры6,8.

В отличие от на сетевой анализатор АМГ предлагает множество преимуществ в резонанс измерение фиксированной Исправлена балок. Во-первых он устраняет паразитные емкости, и это позволяет быстрого прототипирования и гораздо меньше характеристика устройства (устройства высокой частоты). Кроме того АМГ предлагает выше режим характеристика (рис. 3), в то время как сетевой анализатор ограничивается характеризующие первый режим только. Это дает множество преимуществ в различных исследовательских областях например биосенсор приложения19.

Как настроить функцию настройки:

В меру наших знаний тюнинг тюнинг возможность была продемонстрирована в первый раз в этой работе5. Дополнительная пружина, смягчающий эффект обусловлен увеличением приложенного напряжения постоянного тока смещения между двумя смежными балки обеспечивает увеличение на 32% Общая частота, диапазон настройки. Увеличение приложенного напряжения постоянного тока между двумя смежными балки добавляет дополнительные пружины, умягчение сверху размягчения от Джоуль Отопление, и это приводит к более широкий частотный диапазон настройки. Частотный диапазон увеличивается от 661 кГц до 875 кГц, когда напряжение постоянного тока между двумя смежными балки увеличивается от 25 V до 35 V (рис. 4). Эта функция является большим спросом в таких приложениях как скачкообразной перестройки частоты, отслеживание сигнала и перестраиваемой цепей приемника и трансивер.

Огромное внимание MEMS фильтры специально для портативных биосенсор приложений2,3,20. FEM используется для изучения выше режим ответов. Согласно первые результаты, более высоких режимах может обеспечить гораздо лучше чувствительность (до 46 раз улучшение по сравнению с первым режим) (рис. 6), весьма ценным и востребованным характеристика в области портативных биодатчик. По этой причине освоение техники АМГ, представленные здесь считается неизбежным. Измерения в резонанс устройств на более высоких режимах будет требовать участия LDV должных к своей возможности выше режим обнаружения (рис. 5). Это впечатляющие возможности АМГ, а также возможность более высокой чувствительности на более высоких режимах, может привести к биодатчики состояние искусства с высокой чувствительностью.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

У нас есть ничего не разглашать.

Acknowledgments

Эта работа была поддержана США армии научно-исследовательская лаборатория, Adelphi, MD, США, под Грант W91ZLK-12-P-0447. Резонанс измерения проводились с помощью Майкл Стоун и Энтони Брок. С помощью Damon Conover из университета Джорджа Вашингтона проводилась измерения тепловизионной камеры.

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

Машиностроение выпуск 132 микроэлектромеханических систем (MEMS) фильтры дополнительные металл оксид-полупроводник (CMOS)-MEMS микрорезонаторных широкий диапазон активных частоты тюнинг высокой режиме резонанса Джоуль Отопление stiction лазерные доплеровские Виброметр ( АМГ)
Проектирование и характеристика методологии для эффективного широкий диапазон МЭМС Перестраиваемые фильтры
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