叶坤涛，罗 伟

(江西理工大学理学院，江西赣州341000)

MEMS扭转微镜静态特性的温度效应分析

叶坤涛，罗 伟

(江西理工大学理学院，江西赣州341000)

文章从静电力驱动的扭转微镜的静态特性静力学模型出发，分析了扭转微镜静态特性的温度效应.对两组不同尺寸、四种常用材料微镜的吸合电压、释放电压以及偏转角与驱动电压关系，随温度的变化规律进行了数值仿真分析；并采用典型电压值的增量百分比随温度变化的斜率，来量化描述并对多晶硅、polyimide、PDMS和SU-8四种材料的扭转微镜的静态特性受温度的影响.其中SU-8材料的微镜受温度的影响最大.而不同尺寸同种材料的微镜，其静态特性受温度效应影响的程度相同.为扭转微镜使用过程中如何降低温度效应的影响提供了依据.

MEMS；扭转微镜；静态特性；温度

0引言

目前，微机电系统(MEMS)技术几乎渗透到所有的行业领域[1]，受到高度重视[2].MEMS扭转微镜就是其中一种重要的微型MEMS器件，可用于投影显示[3]、光谱仪[4]、现代光学通讯[5]等方面.它的驱动方式主要有磁力驱动、静电力驱动等.

研究人员对静电力驱动的扭转微镜开展了大量研究工作，包括采用静力学的方法对其静态特性的研究.例如，1998年，O.Dengani提出了一种有别于有限元分析和L.J.Hornbeck数值方法[6]的静力学解析模型，来研究微镜的静态特性，对解析模型进行了近似计算[7]，得出的吸合电压与实际情况相符；2001年，Zhang X M在此解析模型的基础上，不采用近似，数值计算了微镜的驱动电压与偏转角度关系[8]；……