Наносистемная техника
Следи за успехами России в Телеграм @sdelanounas_ruМОДЕЛИРОВАНИЕ ОТКЛОНЕНИЯ КАНТИЛЕВЕРА НА ОСНОВЕПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ
Целью работы является разработка модели АСМ микрокантилевера на основе поликристаллического кремния и получение с ее помощью зависимостей влияния геометрических параметров на его чувствительность. Это позволит провести оптимизацию конструкции микрокантилеверов, которые используются в атомно-силовой микроскопии с оптической системой регистрацией отклонения.
Представлены результаты моделирования микрокантилевера методом конечных элементов. Предложена конструкция микрокантилевера, состоящая из балки и острия. Принималось, что балка поликристаллического кремния закреплена с одной стороны и имеет следующие размеры: толщина 2 мкм, ширина 30 мкм и длина 95 мкм.
На свободной части балки расположено острие из поликристаллического кремния высотой 15 мкм, радиусом основания 2 мкм, и радиусом вершины 35 нм. В модели учтена непрямоугольная форма свободного края балки, получаемая в результате технологического процесса изготовления зонда.
Толщина и ширина балки, размеры острия и параметры материалов оставались неизменными. Проведено численное моделирование влияния длины кантилевера и силы прижима на отклонение и резонансную частоту. При этом значения длины балки и силы прижима изменялись в диапазонах от 60 до 300 мкм и 0,05-1 мкмН соответственно.
В результате получены зависимости отклонения от приложенной силы 0,05-1 мкмН при фиксированной длине 95 мкм, от длины 60-120 мкм при фиксированной силе 50 нН, а также зависимости первых трех собственных частот от длины кантилевера. Результаты, полученные в работе, позволят выработать рекомендации к проектированию конструкции кантилевера, при которой чувствительность максимальна.
Известия ЮФУ. Технические науки (Izvestiya SFedU. Engineering Sciences)
Кстати, а вы знали, что на «Сделано у нас» статьи публикуют посетители, такие же как и вы? И никакой премодерации, согласований и разрешений! Любой может добавить новость. А лучшие попадут в телеграмм @sdelanounas_ru. Подробнее о том как работает наш сайт здесь👈