超薄單晶硅伸縮性折疊性研究及應(yīng)用.pdf

1、隨著科技的發(fā)展，在微機(jī)電系統(tǒng)的應(yīng)用中對(duì)硅的特征尺寸要求越來越高。本論文首先分析了單晶硅的各項(xiàng)性質(zhì)，硅片制備及硅片減薄技術(shù)，硅微加工方法。我們發(fā)現(xiàn)當(dāng)單晶硅不斷被減薄至微米量級(jí)時(shí)，其并不是宏觀表現(xiàn)的剛性和脆性，而是與之相反的可伸縮性和可折疊性。本論文從理論以及實(shí)驗(yàn)上分析了超薄單晶硅的可伸縮性和可折疊性。當(dāng)由一個(gè)彈性基質(zhì)PDMS作支撐，這種“波浪”單晶硅可以在大的應(yīng)變水平下可逆地拉伸和壓縮而硅本身不被破壞，波的波長(zhǎng)和振幅進(jìn)行周期性的變化來適應(yīng)

2、這些變形。
　　作為單晶硅可伸縮性和可折疊性的一個(gè)重要應(yīng)用就是MEMS微變形鏡。MEMS微變形鏡可以作為自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)波前校正器。自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)由波前傳感器、波前控制器和變形鏡三部分組成。本論文通過對(duì)目前國(guó)內(nèi)外微變形鏡的研究現(xiàn)狀以及所遇問題進(jìn)行分析，確定以靜電驅(qū)動(dòng)連續(xù)面型可變形鏡作為研究對(duì)象，并對(duì)變形鏡靜態(tài)，動(dòng)態(tài)響應(yīng)進(jìn)行深入的理論分析。為了探討不同電極數(shù)目，電極陣列，超薄硅薄膜厚度，大小對(duì)微變形鏡變形性能的影響，我分別設(shè)計(jì)并制作了