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文檔簡介
1、由于加工一個MEMS器件的周期較長,經(jīng)費較高,因此,在設計之初都要進行仿真來驗證所設計的結(jié)構(gòu)是否符合實際需求。為此,本組在之前開發(fā)了虛擬工藝軟件,旨在通過仿真得到器件的三維結(jié)構(gòu)。然而,由于實際器件很難用肉眼觀察,通常都是用掃描電鏡拍攝二維的結(jié)構(gòu),所以虛擬的三維結(jié)構(gòu)與實際的二維結(jié)構(gòu)難于對比。為了驗證虛擬工藝的有效性,我們對虛擬工藝的三維結(jié)構(gòu)進行投影,得到二維圖像后再與實際對比;對于一些結(jié)構(gòu)復雜的器件來說,即使對比二維圖像,我們也很難通過人
2、眼觀察得到結(jié)果,為此,我們跨過結(jié)構(gòu)對比,直接對比某種特性或者功能來驗證虛擬工藝,因為器件加工后能夠測試出的性能也是衡量器件加工成敗的一個重要因素。在本文中,我們重點討論了親疏水性這個特性的影響。最后,通過蜻蜓翅膀親疏水性的研究,將虛擬工藝的適用范圍拓寬到生物領域。
實際MEMS器件都是通過SEM(掃描電鏡)拍攝的電子照片來觀察的,所以,結(jié)合虛擬工藝中得到的器件三維結(jié)構(gòu),通過對于SEM成像原理的研究與建模,使用蒙特卡洛方法來
3、模擬入射電子在固體樣品中的軌跡;使用離散方法處理變力做功問題來模擬二次電子從產(chǎn)出到收集器的軌跡,將虛擬三維結(jié)構(gòu)投影到二維平面,從而得到虛擬二次電子襯度的圖像,這樣就可與實際SEM圖像對比。
對于較為復雜的MEMS器件而言,直接對比SEM圖像也有很大的難度,為此,我們通過對比某種特性來代替對比結(jié)構(gòu)。本文通過對一種大規(guī)模針尖陣列--黑硅的親疏水性的研究來驗證虛擬工藝的有效性。親疏水性大小用接觸角來衡量,通過建立接觸角的計算模型
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