SiO2微悬臂梁制备及力学仿真

摘要

利用KOH湿法腐蚀法制备SiO2微悬臂梁时,发现腐蚀掩膜边缘与(100)硅片主参考面成45°角的微悬梁结构底部有未完全掏蚀和过完全掏蚀的情况.借助COMSOL Multiphysics仿真软件对微悬臂梁结构从未完全掏蚀到过完全掏蚀的三维模型进行模态分析和静态分析.通过不同的加载形式模拟梁静态工作模式和受残余应力影响下的应力集中情况.结果表明:微悬臂梁的模态频率随着掏蚀过程的进行而减小;梁静态工作模式下,位移随掏蚀过程的进行而增大,体最大Von Mises应力先增大后减小,到完全掏蚀时达到最小值;受残余应力影响下的应力集中情况用K1和K2两种指标体现,结果均与载荷大小无关,与微梁尺寸有关,且K2指标更具规律性.