大Kn數(shù)下微機(jī)械諧振器件滑動(dòng)膜阻尼的分子動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、本論文主要是研究在微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS）中空氣滑動(dòng)膜阻尼效應(yīng)對(duì)微諧振器件影響。微電子機(jī)械技術(shù)在過去的二十多年里發(fā)展非常迅速，出現(xiàn)了很多種微機(jī)電器件和系統(tǒng)，其中有一大類是利用微機(jī)械結(jié)構(gòu)在固有頻率處所具有的優(yōu)良振動(dòng)性能來工作的?？s小微機(jī)械結(jié)構(gòu)與電極之間的間隙是降低驅(qū)動(dòng)電壓的有效方法。但是當(dāng)微機(jī)械振動(dòng)結(jié)構(gòu)和電極之間間隙縮小到一定程度時(shí)，空氣分子阻尼對(duì)微機(jī)械振動(dòng)結(jié)構(gòu)的能量損失影響非常顯著。
　　 正確預(yù)測(cè)滑動(dòng)膜阻尼對(duì)于MEMS器件設(shè)

2、計(jì)是至關(guān)重要的。當(dāng)氣壓很低時(shí)，氣體連續(xù)介質(zhì)模型不再適用，只能采用分子動(dòng)力學(xué)方法?；谧杂煞肿恿骰A(chǔ)上，本文提出了一種高計(jì)算效率的分子動(dòng)力學(xué)算法，可以用來計(jì)算平動(dòng)和振動(dòng)的滑動(dòng)膜阻尼。該方法以氣體分子速度分布函數(shù)生成每一分子的初始速度，通過分別單獨(dú)計(jì)算每一氣體分子在一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)與器件碰撞獲得的動(dòng)量增量，得到一個(gè)單位時(shí)間內(nèi)氣體分子總體動(dòng)量增量，從而計(jì)算器件滑動(dòng)膜阻尼系數(shù)。與已有的模型結(jié)果對(duì)比表明，本文算法具有良好的精度，而且計(jì)算量是可以接受