第一章 绪论 | 第1-19页 |
1.1 MEMS概述 | 第10-13页 |
1.1.1 MEMS及其特点 | 第10-11页 |
1.1.2 国内外MEMS研究现状 | 第11-12页 |
1.1.3 MEMS理论和应用 | 第12-13页 |
1.2 MEMS的纳米接触问题 | 第13-17页 |
1.2.1 粘着力对MEMS的影响 | 第13-15页 |
1.2.2 粘着力的实质及纳米接触问题的提出 | 第15页 |
1.2.3 纳米接触的研究方法 | 第15-17页 |
1.3 本文研究内容 | 第17-19页 |
第二章 MEMS工作原理和加工技术 | 第19-36页 |
2.1 MEMS工作原理 | 第19-23页 |
2.1.1 压容原理 | 第19页 |
2.1.2 压阻原理 | 第19-20页 |
2.1.3 静电原理 | 第20页 |
2.1.4 压电原理 | 第20-21页 |
2.1.5 隧道原理 | 第21-22页 |
2.1.6 形状记忆合金原理 | 第22-23页 |
2.2 MEMS工艺 | 第23-34页 |
2.2.1 平面加工工艺 | 第23-25页 |
2.2.2 体硅加工工艺 | 第25-26页 |
2.2.3 LIGA技术 | 第26-28页 |
2.2.4 准分子激光加工技术 | 第28-29页 |
2.2.5 精密放电加工技术与超精密机械加工技术 | 第29页 |
2.2.6 纳米加工技术即分子操纵技术 | 第29-34页 |
2.3 MEMS有待进一步研究的领域 | 第34-35页 |
2.3.1 微力学 | 第34页 |
2.3.2 MEMS中,流体力学是否还满足Navier-Stokes方程? | 第34-35页 |
2.3.3 纳米摩擦学建立 | 第35页 |
2.3.4 MEMS检测技术 | 第35页 |
2.3.5 薄膜应力 | 第35页 |
2.3.6 MOEMS、NEMS、NBEMS | 第35页 |
2.4 小结 | 第35-36页 |
第三章 Lennard-Jones势和Hamaker假设 | 第36-42页 |
3.1 Lennard-Jones势 | 第36-38页 |
3.2 A、B常数确定 | 第38-39页 |
3.3 关键位置确定 | 第39-40页 |
3.4 Hamaker假设 | 第40-41页 |
3.5 小结 | 第41-42页 |
第四章 Hamaker假设的间距修正 | 第42-73页 |
4.1 AFM探针针尖同试样面的物理模型 | 第42-43页 |
4.2 点-球作用力模型 | 第43-44页 |
4.3 球-球模型作用力 | 第44-52页 |
4.4 引力讨论 | 第52-56页 |
4.4.1 数字密度讨论 | 第53-54页 |
4.4.2 Hamaker常数讨论 | 第54-56页 |
4.5 斥力讨论 | 第56-57页 |
4.6 误差讨论 | 第57-61页 |
4.6.1 引力误差讨论 | 第58页 |
4.6.2 合力误差讨论 | 第58-61页 |
4.7 Hamaker均质材料假设修正 | 第61-71页 |
4.7.1 距离为h+2r的双原子间作用力修正讨论 | 第62-67页 |
4.7.2 距离为h+4r的双原子间作用力修正讨论 | 第67-69页 |
4.7.3 不同距离的原子对合力的贡献讨论 | 第69-71页 |
4.8 Hamaker假设距离修正 | 第71-72页 |
4.9 小结 | 第72-73页 |
第五章 Hamaker假设的Wigner-Seitz模型空隙修正 | 第73-92页 |
5.1 空间点阵 | 第73页 |
5.2 晶体结构 | 第73-75页 |
5.2.1 体心立方体 | 第74页 |
5.2.2 面心立方体 | 第74-75页 |
5.3 Wigner-Seitz模型 | 第75-77页 |
5.4 微观连续介质理论的原子空隙修正 | 第77-91页 |
5.4.1 体心立方体的空隙修正分析 | 第77-84页 |
5.4.2 体心立方体空隙修正误差讨论 | 第84-86页 |
5.4.3 面心立方体空隙修正分析 | 第86-90页 |
5.4.4 面心立方体空隙修正误差讨论 | 第90-91页 |
5.5 小结 | 第91-92页 |
第六章 面心立方体W-S单元空隙修正的离散方法验证 | 第92-108页 |
6.1 单原子-刚性平面的离散模型 | 第92-100页 |
6.1.1 单原子-第一层原子模型 | 第93-96页 |
6.1.2 单原子-第二层原子模型 | 第96-100页 |
6.1.3 单原子平面间作用力表达式 | 第100页 |
6.2 仿真比较讨论 | 第100-106页 |
6.3 W-S模型连续介质法的验证 | 第106-107页 |
6.4 小结 | 第107-108页 |
第七章 AFM针尖同试样面作用力的W-S模型连续介质法计算 | 第108-128页 |
7.1 球型针尖同试样面作用力 | 第108-111页 |
7.2 常见AFM针尖同试样面作用力 | 第111-125页 |
7.2.1 点同平面的作用力 | 第112-113页 |
7.2.2 圆锥型针尖同试样面的作用力 | 第113-117页 |
7.2.3 四棱锥型针尖同试样面的作用力 | 第117-121页 |
7.2.4 抛物面型针尖同试样面的作用力 | 第121-125页 |
7.3 仿真计算 | 第125-127页 |
7.4 小结 | 第127-128页 |
第八章 MEMS常见微梁结构纳米接触粘着力计算 | 第128-140页 |
8.1 悬臂梁粘着状态稳定性分析 | 第128-134页 |
8.1.1 抛物面体型触点粘附 | 第132-133页 |
8.1.2 圆锥型触点粘附 | 第133-134页 |
8.1.3 四棱锥型触点粘附 | 第134页 |
8.2 微梁动力分析 | 第134-138页 |
8.3 小结 | 第138-140页 |
第九章 全文主要结论 | 第140-143页 |
致谢 | 第143-144页 |
附录 | 第144-147页 |
参考文献 | 第147-154页 |
攻读博士学位期间的有关研究 | 第154-155页 |