0752-orgreview (1143965)
Текст из файла
Ло!иг-33ос1( сон)рацу СжООРТ~СЯ Княя(а. 194044, За(п(-Ретегаьнгя„СЬпяоппа)а ятп, 14 РЬопе: (3 ! 2) 542-46-02, 542-67-! 9: Гак: (312) 702-42-74 Е-арпа)1: ой)се®Зуго.ги Акционерное общество «1"ИРООПТИКА» Россия, 194044. г, Санкг-Петербург, уп. Чугунная, 14 ИНН 7315009696, КПП 780401001, ОГР)! 1027309210263 Телефон: (312) 542-46-02.
542-67-! 9; Факс: (312) 702-42-74 Е-пта(1: оп)се®8уго.пз «УТВЕРЖДАЮ» ~5:с:за Я'7~9 № На№ от И,В. Попова 2019 г, ОТЗЫВ ведущей организации на диссертационную работу Зннса Якова Борисовича «Исследование потери устойчивости дли нелинейной микромеханнческой структуры», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.27,0б — 4Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники» Диссертационная работа Эннса Я.Б. посвяшена разработки новых технологических методов формирования вне плоскостных арочных структур и выявлению статических и динамических параметров их нелинейного поведения, в частности потери механическои устойчивости, а также создание на основе полученных данных новых электронных компонентов микросистемной техники.
Актуальность темы диссертации Изделия микросистемной техники, основанные на проявлении в них нелинейных свойств поведения, находят широкое применение в современной электронной промышленности, например, в качестве широкополосных резонансных датчиков физических величин и устройств преобразования и накопление энергии. В частности, работа автора затрагивает микромеханические устройства, которые могут нанти применения для построение двух- и многопозиционных элементов коммутационной компонентной базы. Такие устройства представляют из себя микромеханические запоминающие устройства, стойкость к внешним нагрузкам и радиационному облучению выделяют их на фоне полупроводниковых аналогов. Так наибольший интерес результаты диссертационного исследованию имеют в области разработки запоминающих и коммутационных устройств, предназначенных для эксплуатации в жестких условиях, в частности для атомной и космической промышленности.
Не смотря на высокую востребованность данных устройств и широкий интерес к теме разработки устройств на базе принципа потери механической устойчивости микромеханичесйих элементов, данные устройства не получили широкого распространения на настоящий момент. Это обусловлено недостаточностью технологических методов применимых на предприятиях при выпуске данной продукции, а также методов проектирования, учитывающих особенности их нелинейного поведения.
В связи с этим можно сделать вывод о высокой актуальности темы диссертационного исследования автора и востребованности результатов исследования для научного и промышленного применения. Общая характеристика работы Цель работы Эннса Я,Б. состоит в разработке конструкции, методов управления и технологии изготовления нелинейных микромеханических структур с потерей устойчивости, а также исследование их статического и динамического поведения.
Для достижения поставленной цели диссертантом были решены следующие задачи: Выполнен аналитический обзор специализированной литературы, посвященной технологическим методам формирования арочного профиля упругих микромеханических элементов как для поверхностной, так и для объбмной технологии микросистемной техники, а также методов аналитического и численного анализа их поведения. Результаты показали, что среди способов изготовления арочных микромеханическнх элементов особый интерес представляет формирование профиля структуры посредством преднапряжения структурных слоев в ходе их магнетронного напыления.
Выдвинуто предположение, что такое управление внутренними напряжением возможно при контроле давления рабочего газа в ходе магнетронного напыления некоторых металлов. Результаты экспериментальной работы показали возможность формирования внеплоскостных структур, профиль которых определятся величиной внутренних напряжений. Так же было показано, что изменение давления рабочего газа в ходе магнетронного напыления позволяет осуществить управление внутренними напряжениями структуры. Измерения изготовленных прототипов подтвердили применимость данного метода для широкого диапазона внутренних напряжений, по своему уровню достаточного для проявления потери механической устойчивости структур. В то же время была разработана технология изготовления нелинейных микромеханических структур с потерей устойчивости по объемной технологии микросистемной техники.
Предложенные автором решения позволили существенно снизить влияние ограничения аспектного отношения глубокого плазмохнмического травления кремния, что особенно важно для обеспечения высокой эффективности гребенчатых силовых и измерительных структур. В работе был проведен как аналитический„ так и численный анализ статического поведения исследуемых объектов. Были определены геометрические параметры, при которых возможно проявление бистабильного поведения в арочных структурах.
Автором рассмотрено влияние внешних механических н тепловых нагрузок на работоспособность данных устройств. При этом все перечисленные теоретические результаты были подтверждены экспериментально на изготовленных прототипах бистабильных устройств. Кроме того, в данном исследование было экспериментально исследовано динамическое поведение арочных микромеханических структур. На основе полученных данных автором был представлен метод снижения уровня управляющего напряжения с использованием резонансного отклика механической системы. Научнаи новпзна работы Научная новизна исследования заключается в получении новых данных о механических свойствах тонкопленочных металлических композиций и динамическом поведении нелинейных микросистем. Автором было показано„ что рост дефектов в ходе непрерывного послойного осаждения тонкопленочных покрытий Сг-Си-Сг приводит к снижению модулей Юнга меди и хрома до 60 ГПа и 120 ГПа соответственно.
В работе было определенно, что основным фактором, определяющим величину внугренних напряжений тонкопленочных покрытий Сг и Си, сформированных в ходе магнетронного осаждения, является давление рабочего газа, при этом в диапазоне давлений аргона от 1,5 до 3 мТорр происходит переход от сжимающих напряжений к растягивающим. Было определенно, что снижение отношения высоты арочного прогиба упругой балки к толщине ее профиля ниже значения 3,4: 1 приводит к сглаживанию потенциальной ямы в области второго стабильного состояния, при этом возникновение несимметричных форм потери устойчивости приводит к линеаризации потенциальной энергии уже при значении вышеназванного отношения 5,1: 1. Автором была предложена конструкция микромеханического устройства, где модуляция профиля аркообразного упругого элемента ~увеличение жйсткостн в центральных областях плеч балки) приводит к увеличению относительной глубины потенциальной ямы, при этом модуляция прямоугольной функцией позволяет увеличить относительную глубину потенциальной ямы в два раза при повышении силы реакции балки, соответствующей переходу во второе устойчивое состояние, в 1,4 раза.
Выл разработан метод управления бистабильными устройствами на базе арочных структур, где действие постоянной нагрузки на нелинейную мнкромеханическую структуру с упругим элементом в виде аркообразной балки приводит к изменению частоты собственных колебаний, при этом колебания, возбуждаемые переменной нагрузкой на частоте, лежащей в полосе пропускания резонатора, приводят к скачкообразному переходу между устойчивыми состояниями при снижении напряжения управления до двух раз в зависимости от добротности механического резонатора. Достоверность полученных результатов Достоверность представленных результатов и обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертационной работе, определяется комплексным использованием различных экспериментальных методов и современных средств анализа данных, воспроизводимостью и согласованностью резулътатов и подтверждается также публикациями в ведущих российских и международных научных журналах и выступлениями на профильных научных конференциях.
Научная и практическая значимость диссертационной работы Практическая значимость работы заключается в том, что его выводы и рекомендации дают возможность совершенствования технологических и конструкционных методов проектирования и изготовления устройств микроснстемной техники, Из них можно выделить: — получены экспериментальные данные о степени влияния структурных дефектов и морфологии поверхности на упругие свойства осажденных магнетронным напылением плбнок Сг-Си-Сг, которые имеют значение для разработки и изготовления внеплоскостных формируемых по технологиям поверхностной микроэлектромеханических систем, микрообработки; — определена зависимость линеаризацин потенциальной энергии нелинейной микромеханнческой структуры ат геометрических параметров упругих элементов и установлена степень влияния несимметричных форм потери устойчивости на сохранение бнстабильного поведения; — продемонстрировано„что применение модуляции профиля аркообразного упругого элемента прямоугольной функцией приводит к увеличению относительной глубины потенциальной ямы деформационно-энергетической зависимости и снижает влияние несимметричных форм потери устойчивости, то есть позволяет повысить устойчивость стабильных состояний нелинейной микромеханической структуры; — установлено, что повышение добротности нелинейных резонаторов с аркообразными упругими элементами при резонансном возбуждении приводит к существенному увеличению скорости изменения фазы колебаний, однако наблюдаемое возрастание амплитуды колебаний имеет ограничение; — продемонстрировано, что снижение электрического напряжения управления бистабильным микромеханическим приводом может быть достигнуто при возбуждении вынужденными колебаниями с частотой ниже его резонансной частоты и постоянном напряжении, приводящим к смещению его резонансной частоты до частоты возбуждения.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
