利用 neBEM 求解器计算梳状驱动器的三维静电特性
计算物理
2007-05-23 v1 仪器与探测器
摘要
微机电系统(MEMS)梳状驱动器既用作传感器也用作执行器。因此,它们在 MEMS 技术中被视为非常重要,并在过去几年中受到深入研究。其驱动性能与灵敏度在很大程度上都依赖于梳状结构的静电构型。因此,准确估算梳状驱动器的静电构型在设计和解释阶段都至关重要。近乎精确边界元法(neBEM)求解器近来已开发出来,并成功用于求解与静电相关的难题。该求解器采用奇点分布的精确解析表达式来计算影响,而非采用常规的、方便的电荷节点集中近似。由于基础表达式精确,该求解器已被发现能在包括近场在内的完整物理域内具有异常高的精度。本工作中,我们探索使用 neBEM 求解器求解与梳状驱动器相关的三维静电问题的可能性。特别地,我们研究了针对实际梳状驱动器几何结构所达到的精度与所产生的计算代价之间的关系。在此过程中,我们估算了梳状结构的电荷密度分布、电势分布与电容。研究使我们得出结论:neBEM 求解器能以合理的计算代价非常精确地估算所有相关特性。
引用
@article{arxiv.physics/0612155,
title = {Use of the neBEM solver to Compute the 3D Electrostatic Properties of Comb Drives},
author = {S. Mukhopadhyay and N. Majumdar},
journal= {arXiv preprint arXiv:physics/0612155},
year = {2007}
}
备注
Presented in International Conference on Micro and Nano Technology (ICMNT06), Tizi-Ouzou, Algeria, 19-23 November, 2006