Casimir力作用下的納米級(jí)靜電執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象分析.pdf

1、微機(jī)械系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Systems,MEMS)現(xiàn)已成為微電子技術(shù)的主要發(fā)展方向，各國(guó)都已投入資金展開(kāi)研究，并在相關(guān)領(lǐng)域獲得了比較成熟的技術(shù)和研究成果，隨著器件尺寸的進(jìn)一步降低，納機(jī)電系統(tǒng)( Nano-electromechanical system,NEMS)應(yīng)運(yùn)而生，NEMS的尺寸在亞納米到數(shù)百納米之間，靜電力驅(qū)動(dòng)的納米級(jí)執(zhí)行器最重要的一個(gè)特征就是 Pull-in現(xiàn)象，Pull-in現(xiàn)象使得兩

2、極板在靜電力的驅(qū)動(dòng)下，到達(dá)某一臨界位置時(shí)，會(huì)發(fā)生吸和現(xiàn)象。當(dāng)執(zhí)行器尺寸下降到納米級(jí)時(shí)，僅僅考慮靜電力的作用是不行的，Casimir力的作用效果就會(huì)愈發(fā)的凸顯出來(lái)。Pull-in現(xiàn)象現(xiàn)已被用來(lái)作為一種開(kāi)關(guān)機(jī)制，所以，不管是理論研究方面，還是實(shí)際應(yīng)用方面，得出納米級(jí)執(zhí)行器受到Casimir力作用下的Pull-in參數(shù)是十分必要的。
　　本文首先介紹了 MEMS和 NEMS器件的相關(guān)理論和發(fā)展前景，針對(duì)納米級(jí)執(zhí)行器的Pull-in現(xiàn)象，

3、對(duì)Casimir效應(yīng)和Pull-in現(xiàn)象的機(jī)理進(jìn)行了分析，本文分別通過(guò)力法和能量法推導(dǎo)出了當(dāng)極板僅受到靜電力作用情況下的Pull-in參數(shù)值，并在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)出了系統(tǒng)受到靜電力和Casimir力共同作用時(shí)，以及僅受到Casimir力作用情況和僅受到靜電力作用情況下的Pull-in參數(shù)值，并將三種結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比和分析，得出了納米級(jí)執(zhí)行器受到Casimir力影響的大小范圍。本文重點(diǎn)分析了系統(tǒng)在受到Casimir力作用的影響下的動(dòng)態(tài)Pull-