微电子机械系统的力学特性与尺度效应

摘要

针对微电子机械系统 (MEMS)材料的力学特性、工艺过程对力学特性的影响以及微执行器、微机器人的尺度效应等力学问题进行了研究。从力学角度提出了硅和常用的薄膜材料作为MEMS结构材料时应遵循的设计和加工原则 ,并系统地分析、归纳了静电、电磁、压电、形状记忆合金等各种微执行器的尺度效应特征。通过对机器蚂蚁、微型飞机、微型机器鱼等微机器人在微尺度下的动力学特性分析 ,得到微机器人在尺寸越小时越容易被驱动的结论 。