Coventorware仿真|硅、碳化硅和金刚石的建模和仿真

恩硕科技-李总 20250408

大多数 MEMS 传感器主要机械部件是悬臂、带或不带弹簧的薄膜或电桥。基于悬臂的传感器是基于物理量变化的测量设备，如这些结构的共振频率、振幅和品质因数。

这些传感器应用广泛，尤其是在要求高灵敏度和高可靠性的情况下。例如，生物领域的质量传感器或电信领域的高频振荡器和转换器就是其主要应用。悬臂传感器的灵敏度。

基于共振频率的传感器的分辨率与其共振频率成正比，因此共振频率高的设备具有高分辨率:这意味着只有极少量的目标分子附着在传感器表面，才能导致其共振频率发生较大偏移。有两种方法可以提高设备的谐振频率:一是选择合适的材料，二是改变物理尺寸。将悬臂变短是提高除振频率的一种方法，但悬臂的尺寸足够大，以便于光学对准(通常使用激光束检测共振频率)和附着足够数量的用于检测的生物活性分子。

设计的悬臂长度在 1000 微米和 4000微米之间，宽度在300 微水和 700 微术之间(图1)。在自由端施加模拟的集中荷载，并利用该点的吸力计算T形梁的强度。

表1：不同基底上 MEMS 悬臂梁的模式数及其共振频率:硅碳化硅和金刚石。