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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag February 11, 2008

Elektromechanischer Energiewandler basierend auf SOI-Technologie (Electromechanical Energytransducer Based on SOI-Technology)

  • Ulrich Bartsch , Patrick Ruther and Oliver Paul
From the journal

In diesem Beitrag wird die Modellierung, Fertigung und Charakterisierung eines elektromechanischen Energiewandlers präsentiert. Dabei werden, sowohl in der Schaltungssimulation des Wandlers als auch in der entspechenden experimentellen Verifikation, der Einfluss des Lastwiderstands sowie die Frequenz und die Amplitude der anregenden Schwingung berücksichtigt. Die für diese Studie realisierten Wandler basieren auf kapazitiven Kammstrukturen aus zwei feststehenden Kammelektroden und einem über freitragende Balken beweglich gelagertem Gegenstück. Neben einem makroskopischen Modell wurden mikromechanische Resonatoren zur Verifikation der theoretischen Vorhersagen realisiert. Der für den miniaturisierten Wandler entwickelte Fertigungsprozess basiert auf „Silicon-on-insulator”-Wafern, deren aktive Siliziumschicht mithilfe von reaktivem Tiefenätzen strukturiert wurde.

In this work, the modeling, fabrication, and characterization of electromechanical energy transducers are presented. Both, in the circuit simulation and the experimental verification, the influence of the load resistor and the excitation frequency and amplitude are taken into account. The transducers realized in this study are based on the capacitive comb structures consisting of two fixed comb-electrodes and a counterpart suspended by beam springs. Besides a macromodel, micromechanical resonators were realized to verify the theoretical predictions. The fabrication process is based on silicon-on-insulator-wafers with active silicon layer structured by deep reactive ion etching.

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Published Online: 2008-02-11
Published in Print: 2007-12

© Oldenbourg Wissenschaftsverlag

Downloaded on 6.2.2023 from https://www.degruyter.com/document/doi/10.1524/teme.2007.74.12.636/html
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