Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Mở đầu I Lý chọn ®Ị tµi Ngµy chóng ta ®ang chøng kiÕn sù phát triển vũ bÃo khoa học công nghệ, ®ang sèng x· héi më cưa héi nhËp toµn cầu Xà hội đòi hỏi người phải làm chủ công nghệ không ngừng sáng tạo công nghệ mới, đáp ứng cách tốt đòi hỏi sống Các ngành khoa học phát triển không ngừng, đặc biệt khoa học Vật lý- đà đem lại thành tựu lớn, đà góp phần không nhỏ công nâng cao chất lượng sống nhân loại toàn cầu Nhiều phát kiến, nhiều công nghệ đà đời Trong ngành công nghệ vi điện tử đà đạt đỉnh cao Ngày nay, đế Silic, công nghệ vi điện tử chế tạo tổ hợp linh kiƯn thay thÕ cho m¹ch linh kiƯn cỉ điển, đặc biệt phải kể đến công nghệ chế tạo vi điện tử MEMS (Micro Electro Mechanical Systems) - công nghệ chế tạo tích hợp linh kiện linh kiện điện Công nghệ cho phép ta chế tạo linh kiện nhỏ gọn mà đáp ứng yêu cầu khắt khe chức Cụ thể MEMS kết hợp yếu tố cơ, cảm biến, kích hoạt yếu tố điện phiến Silic công nghệ vi chế tạo Công nghệ MEMS cã nhiỊu øng dơng thùc tÕ, mét ứng dụng quan trọng chế tạo cảm biến áp suất Hiện cảm biến áp suất quan tâm nghiên cứu nhiều, đặc biệt theo hướng mô đặc trưng Là sinh viên ngành vật lý, có mong muốn có thêm nhiều hiểu biết ngành khoa học mới- đặc biệt hiểu biết công nghệ MEMS ứng dụng MEMS thực tế, nhận thấy công nghệ có tiềm lớn phát triển nhân loại, em muốn sâu vào nghiên cứu công nghệ Được hướng dẫn thầy Đinh Văn Dũng, ủng hộ thầy cô khoa Vật lý, ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngäc Qnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= em ®· định lựa chọn nghiên cứu đề tài: Mô đặc trưng đáp ứng cảm biến áp suất mems màng vuông tâm cứng tải áp suất dựa phần mềm mô ANSYS II Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu mô đặc trưng đáp ứng cảm biến áp MEMS màng vuông tâm cứng tải áp suất III Đối tượng nghiên cứu Đặc trưng đáp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông tâm cứng tải áp suất IV Nhiệm vụ nghiên cứu - Nghiên cứu sơ sở lý luận: + Tìm hiểu cấu trúc, nguyên lí hoạt động cảm biến áp suất MEMS + Tìm hiểu phần mềm ANSYS ứng dụng công nghệ MEMS - Đi xây dựng chương trình mô với: + Cấu trúc chung toán mô ANSYS + Đưa thông số đầu vào - Đưa kết mô thảo luận Bao gồm: + Phân bố độ lệch màng duới tải áp suất + Phân bố ứng suất + Đưa vị trí tối ưu để đặt áp trở nên màng cảm biến - Kết luận: Về đặc trưng đáp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông dựa cấu trúc nhóm hoạt động cảm biến áp suất MEMS hệ phần mềm mô ANSYS V Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu mô đặc trưng đáp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông tâm cứng dựa cấu trúc, nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất MEMS hệ phần mềm mô ANSYS ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= chương Cảm biến áp suất MEMS phần mềm mô ANSYS 1.1 Cảm biến áp suất MEMS 1.1.1 Vài nét cảm biến áp suất MEMS Ngày với phát triển vũ bÃo khoa học công nghệ nhiều ngành khoa học đời mang lại biến đổi sâu sắc mặt công nghệ lẫn xà hội Vào cuối năn 50 kỷ XX cách mạng hoá công nghệ Micro đà diễn hứa hẹn tương lai cho tất ngành công nghiƯp, MEMS cịng ®êi ®ã MEMS (Micro - Electro Mechanical - System) công nghệ tạo linh kiện tích hợp thành phần thành phần ®iƯn tư cã kÝch thíc tõ vµi m ®Õn vµi mm Khi đời công nghệ vi ứng dụng để chế tạo đầu đo áp suất biến dạng thay cho đầu đo truyền thống Cùng với phát triển công nghệ, MEMS không bó hẹp loại cảm biến mà ứng dụng nhiều cảm biến khác cảm biến nhiệt, cảm biến từ, cảm biến quang, cảm biến hoá, cảm biến sinh học Không dừng lại lĩnh vực cảm biến, linh kiện MEMS ứng dụng rộng rÃi hệ chấp hành, hệ điều khiển tự động Nhắc đến công nghệ vi MEMS phải kể đến cảm biến áp suất thành tựu tiêu biểu, với nhiều ứng dụng quan trọng đo áp suất phạm vi khác vị trí phức tạp máy bay, tàu vũ trụ hay nồi hệ thống nén khí v.v Ngày cảm biến áp suất MEMS đóng vai trò lớn ngành công nghiệp đời sống hàng ngày Người ta không kể đến cảm biến áp suất nhắc đến MEMS hay ngược lại không kể đến MEMS nói cảm biến áp suất ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần ThÞ Ngäc Qnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= 1.1.2 Cảm biến áp suất MEMS màng vuông vấn đề tồn 1.1.2.1 Cảm biến áp suất MEMS màng vuông Đà có nhiều kỹ thuật để đo áp suất Thông thường áp suất cần đo chuyển đổi thành thay đổi chiều dài, chiều rộng mẫu vật liệu phần tử đàn hồi Sự thay đổi kích cỡ "cảm nhận" cấu tử nhạy Ví dụ đầu đo áp điện trở hay thay đổi điện dung Ta có sơ đồ nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất sau : p suất đầu vào Phần tử đàn Biến dạng hồi Cấu tử Tín hiệu điện nhạy đầu Một cảm biến áp suất vi Silic dựa hiệu ứng áp trở công nghệ MEMS bao gồm: Một màng phẳng đàn hồi cấu tử nhạy (áp điện trở) đặt màng để "cảm nhận" biến dạng màng Bằng cách cấy áp điện trở nhạy phần tử đàn hồi (màng phẳng) chuyển đổi tín hiệu (uốn cong) thành tín hiệu điện lối (dòng điện, hiệu điện thế) qua biến đổi giá trị áp điện trở Thông thường việc chuyển đổi thực dạng hiệu điện chênh lệch thu qua cầu điện trở Wheatstone Với phần: Phần cấu trúc phần cấu trúc điện cấu thành nên cảm biến áp suất Cụ thể ta có mô hình cấu trúc cấu trúc điện cảm biến áp suất sau: - Phần học (cấu trúc nhạy tín hiệu) H1 Mô hình cấu trúc cảm biến áp suất ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Phần cảm biến áp suất bao gồm màng Silic vuông, mỏng cỡ vài đến vài chục m có biên gắn cố định với Silic cứng (giá) Dưới tác dụng tín hiệu đầu vào dạng học mà cụ thể chênh lệch áp suất hai bề mặt màng phần tử nhạy tín hiệu dễ dàng bị uốn cong (H.1) Sự uốn cong phần tử nhạy phụ thuộc định lượng vào độ chênh lệch áp suất - Phần điện tử: (a) (b) H2 a, Mô hình cấu trúc điện b, Mô hình cầu điện trở Wheatstone Phần điện tử cảm biến áp suất cấu trúc điện thích hợp tích hợp phần tử nhạy để cảm nhận uốn cong phần tử nhạy có chênh lệch áp suất chuyển đổi uốn cong thành tín hiệu điện lối Một cấu trúc điện bao gồm: mạch cầu với điện trở bố trí hình H b, gồm điện trở song song điện trở vuông góc cạnh màng Các điện trở thay đổi giá trị màng Silic bị uốn cong Nhiệm vụ đặt tìm quy tắc thiết kế tối ưu cho áp điện trở ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= R1 R3 R2 R4 H.3 Sơ đồ mạch điện mô hình PTHH a, Sơ đồ mạch điện b, Mô hình PTHH Mô hình phổ biến ứng dụng hiệu ứng áp trở việc chuyển đổi tín hiệu điện sử dụng cầu điện trở gồm điện trở có giá trị tĩnh đặt vị trí có hiệu ứng áp trở cực đại màng Silic (H3) Trong phương pháp lấy hiệu lối nguồn nuôi cầu điện trở khoảng vài (V) cấp cho cầu qua đỉnh Thế hiệu lối lấy Các điện trở R1, R2, R3, R4 tạo phương pháp cấy tạp chất phần tử nhạy Vì giá trị tĩnh điện trở nên phần tử nhạy chưa biến dạng, cầu điện trở cân hiệu lối Khi phần tử nhạy bị uốn cong, áp điện trở thay đổi giá trị làm cầu cân Do cách bố trí điện trở, biến đổi R1 R3 ngược chiều với R2 R4 Nếu R1 R3 tăng R2 R4 giảm ngược lại Điện điểm tăng điện điểm giảm Theo hiệu ứng áp trở thay đổi giá trị phụ thuộc cách định lượng vào biến dạng vật liệu, tức phụ thuộc cách định lượng vào tác dụng học Đo hiệu lối hoàn toàn xác định tác dụng học đặt lên phần tử nhạy Ta mô tả cảm biến áp suất MEMS màng vuông cách to¸n häc nh sau: ======================================================= Kho¸ ln tèt nghiƯp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Do tính đối xứng màng vuông ta đặt hệ trục toạ độ có trục Ox, Oy song song cạnh màng Gốc O tâm màng (H4) h (a) a -a/2 o a/2 -a/2 x (b) a/2 y H4 Sơ đồ màng Silic htđ 0xy a, Sơ đồ màng Silic b, Hệ toạ độ Oxy Vì hình vuông có tính chất đối xứng nên cần xét độ lệch màng góc phần tư thứ nhất, sau lấy đối xứng cho tất phần lại Đối với áp suất nhỏ cho độ lệch màng tất điểm màng nhỏ so với h Độ lệch màng w điểm mô tả [1] D 4w 4w 4w D D p x x y y Với D độ cứng cong định nghĩa sau: D Eh 12(1 ) E : Mo®un Young : Tỉ số Poisson ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần ThÞ Ngäc Qnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= Khi bị uốn cong màng xuất ứng suất, gồm thành phần ứng suất thẳng góc x, y, z dọc theo trục toạ độ thành phần ứng suất trượt xy, yz, xz [1] z z yz xz yz xz x xy xy y y O x Trong cấu trúc màng xét thành phần quan trọng ứng suất x, y ứng suất trượt xy x= Eh 2(1 2) 2w 2w y x y= Eh 2(1 2) 2w 2w x y xy=hGxy 2w xy §èi víi vật liệu Silic có bề mặt định hướng [100], tham số vật liệu sử dụng là: E = 1,698.1012 dyn/cm2 Gxy = 0,622.1012 dyn/cm2 Vµ = 0,28[1] ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= 1.1.2.2 Cảm biến áp suất MEMS màng vuông với vấn đề tồn Với cảm biến áp suất MEMS màng vuông thiết kế hoạt động đà trình bày trên, tồn số vấn đề sau: Khi có chênh lệch áp suất p mặt màng Silic, phần tử nhạy thay đổi trạng thái dạng uốn cong Tuy nhiên trình đó, bề mặt màng độ uốn cong không đồng Tại vị trí khác độ uốn cong khác Có vị trí mà độ uốn cong cực đại ngược lại có vị trí độ uốn cong cực tiểu Cụ thể vị trí trung điểm cạnh màng, độ cong màng cực đại Chính lý mà ta đặt cấu trúc điện thích hợp phần tử nhạy để cảm nhận uốn cong chuyển đổi thành tín hiệu điện lối ra, có không đồng uốn cong bề mặt màng Silic, mà tín hiệu đầu thu không tuyến tính Đây vấn đề tồn vi cảm biến áp suất màng vuông 1.1.3 Đề xuất cảm biến áp suất MEMS dạng màng vuông Sơ đồ a2 = 300m h2 = 20m h1 = 40 m a1 = 1mm H6 Mô hình đề xuất cảm biến áp suất loại ======================================================= Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Qnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= CÊu tróc míi cảm biến gồm: + Màng Silic vuông có độ dài cạnh mm dày 40m + Tâm cứng có hình dạng kích thước hình vẽ (Sơ đồ - phần trắng) dày 20m + Cấu trúc điện thích hợp đặt màng để chuyển đổi tín hiệu màng thành tín hiệu điện lối Đó áp điện trở Cảm biến áp suất MEMS màng vuông hoạt động dựa nguyên lý cảm biến áp suất MEMS màng vuông dạng phẳng thông thường: Đó có chênh lệch áp suất màng bị uốn cong, áp trở cấy màng thay đổi mạnh giá trị Nếu điện trở đặt song song cạnh màng tăng giá trị điện trở vuông góc giảm giá trị ngược lại, lối cầu ®iƯn trë sÏ xt hiƯn thÕ hiƯu lèi kh¸c §é lín cđa thÕ hiƯu lèi phơ thc vào độ biến thiên giá trị áp điện trở màng cảm biến, mà độ biến thiên áp điện trở phụ thuộc độ uốn cong, tức phụ thuộc chênh lệch áp suất Thông qua việc chuẩn cảm biến ®o ®é lín thÕ hiƯu lèi cã thĨ x¸c định độ chênh lệch áp suất mặt c¶m biÕn: Vout = Vin ( R1 R2 ) R1 R3 R R Tuy nhiªn khác biệt với cấu trúc ta có thêm tâm cứng Để khắc phục nhược điểm cảm biến áp suất MEMS dạng vuông thông thường tín hiệu đầu thu không tuyến tính mà nguyên nhân uốn cong không đồng màng Silic có tác dụng học vào màng Đặt thêm tâm cứng với hình dạng kích thước vào màng Silic vuông thông thường, có tác dụng làm giảm bớt chênh lệch ứng suất (hay độ uốn cong) bề mặt phần tử đàn hồi làm cho uốn cong khắp bề mặt màng đồng với hơn.Và ta đặt cấu trúc điện thích hợp lên phần tử đàn hồi Tín hiệu điện lối mà ta thu tuyến tính Cấu trúc cảm biến áp suất màng Silic vuông đà ======================================================= 10 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= mshape,1,3-D vmesh,9,20,1 !Chia luoi than dien tro esize,c/1 mshape,1,3-D vmesh,23,28,1 !Chia luoi mang type,2 mat,2 mshape,1,3-D esize,a/20 vmesh,21,22,1 vmesh,29,29,1 ksel,all nsel,all esel,all nummrg,kp,5e-8 nummrg,elem,5e-8 nummrg,node,5e-8 nummrg,all !Noi cau dien tro Vs=5 ! asel,s,area,,21 asel,a,area,,29 nsla,s,1 cp,1,volt,all *get,nsx,node,0,num,min ======================================================= 25 Kho¸ luËn tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= d,nsx,volt,Vs ! asel,s,area,,32 asel,a,area,,27 nsla,s,1 cp,3,volt,all *get,ngx,node,0,num,min d,ngx,volt,0 ! asel,s,area,,23 asel,a,area,,31 nsla,s,1 cp,2,volt,all *get,V_Out_Neg,node,0,num,min ! asel,s,area,,25 asel,a,area,,30 nsla,s,1 cp,4,volt,all *get,V_Out_pos,node,0,num,min ! asel,s,area,,26 asel,a,area,,28 nsla,s,1 cp,5,volt,all ! asel,s,area,,22 ======================================================= 26 Kho¸ ln tèt nghiƯp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= asel,a,area,,24 nsla,s,1 cp,6,volt,all ! ! nsel,s,loc,x,-a/2,-a/2 d,all,ux,0 d,all,uy,0 d,all,uz,0 nsel,s,loc,x,a/2,a/2 d,all,ux,0 d,all,uy,0 d,all,uz,0 nsel,s,loc,y,-a/2,-a/2 d,all,ux,0 d,all,uy,0 d,all,uz,0 nsel,s,loc,y,a/2,a/2 d,all,ux,0 d,all,uy,0 d,all,uz,0 ksel,all nsel,all esel,all vsel,all allsel,all fini !============================================= /solu ======================================================= 27 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngäc Quúnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= antype,stat,new !Dat tai ap suat nsel,s,loc,z,0,0 sf,all,pres,10 allsel,all solve fini /post1 vout=abs(volt(V_Out_pos)-volt(V_Out_Neg))*1000 ======================================================= 28 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Chương Kết mô thảo luận 3.1.Phân bố độ lệch màng tải áp suất Lần lượt ta đặt tải ¸p st víi c¸c gi¸ trÞ 0, 2, 4, 6, 8, 10 (atm) H9 H10 ======================================================= 29 Kho¸ luËn tèt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= H11 H9, H10, H11: Đồ hoạ mô tả phân bố lệch màng với áp suất P=10atm Bảng số liệu mô tả độ lệch màng sau: áp suất (atm) Độ lệch cực đại (m) 0 91,061 183,203 274,804 366,406 10 458,007 Ta thÊy với áp suất tăng dần từ đến 10 (atm) Giá trị độ lệch tăng dần từ đến 458,007m áp suất p độ lệch cực đại tăng tỉ lệ thuận với ======================================================= 30 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Tại áp suất p= (atm) độ lệch cực đại có giá tri nhỏ 0m Tại áp suất p= 10(atm) độ lệch cực đại có giá trị lớn 458,007 m Độ lệch C§ 500 458.007 450 400 366.406 350 300 274.804 250 200 183.203 150 100 91.061 50 10 P H12 Đồ thị biểu diễn phụ thuộc độ lệch cực đại vào áp suất ======================================================= 31 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= 3.2 Ph©n bè øng st H13 H14 H13, H14: Đồ hoạ mô tả phân bố ứng suất ======================================================= 32 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngäc Quúnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= Ta thÊy biến dạng xuất biên màng tâm cứng biên màng gắn với đế trái dấu Trong biến dạng biên gắn với đế biến dạng giÃn biến dạng biên gắn với tâm cứng biến dạng nén ngược lại Vì ứng suất thẳng góc khu vực trái dấu nhau: Khi biên màng gắn với đế có phân bố ứng suất dương biên màng gắn với tâm cứng lại quan sát thấy phân bố ứng suất âm Phân bố ứng suất thẳng góc có cực trị trái dấu: cực trị trung điểm cạnh màng gắn với đế cực trị trung điểm cạnh màng gắn với tâm cứng ứng suất giảm nhanh rời xa dần khỏi vị trí nàyvà giảm nhanh theo hướng vuông góc với cạnh cấu trúc Đối với ứng suất trượt, tồn cực trị nằm gần góc màng Trong ứng suất thẳng góc khu vực lân cận biên màng cực trị, ứng suất trượt khu vực lại nhỏ Các dải hẹp song song với cạnh màng, phân bố quanh trung điểm biên màng khu vực có hiệu ứng áp trở cực đại Muốn đạt độ nhạy cao, vi cảm biến cần thiết kế cho áp trở đặt vị trí có hiệu ứng áp trở lớn toàn điện trở nằm khu vực 3.3 Các vị trí tối ưu đặt áp trở Có khu vực lựa chọn để đặt áp điện trở là: Khu vực gần biên màng gắn với đế khu vục gần biên màng gắn với tâm cứng Nhưng khu vực biên màng gắn với đế có nhiều ưu điểm tiện lợi đường dẫn, giảm thiểu ảnh hưởng uốn cong đường dẫn cảm biến hoạt động Cần đặt điện trở song song với cạnh màng để cảm nhận hiệu ứng song song, điện trở lại đặt vuông góc với cạnh màng để thu tín hiệu theo phương vuông góc Cần lựa chọn kích thước cho toàn áp điện trở đặt vùng có hiệu ứng áp trở tốt nhất, dải song song với biên màng, gần trung điểm biên màng Đặc điểm cấu trúc có tâm cứng chế tạo phương pháp ăn mòn dị hướng phiến Silic, kích thước màng có ======================================================= 33 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= tâm cứng thường lớn nhiều so với trường hợp màng phẳng.Vì ta hoàn toàn lựa chọn thông số cấu trúc cầu điện trở trường hợp màng phẳng mà đạt độ nhạy cảm biến cao so với trường hợp màng phẳng ======================================================= 34 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Kết luận Với đề tài Mô đặc trưng đáp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông tâm cứng tải áp suất, đà thực vấn đề sau: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất MEMS màng vuông dạng phẳng thông thường Tìm vấn đề tồn cảm biến áp suất màng vuông dạng Từ đề xuất loại cảm biến có khả khắc phục nhược điểm đà nêu Đó cảm biến áp suất MEMS màng vuông có tâm cứng Giới thiệu phần mềm ANSYS sử dụng ANSYS để xây dựng chương trình mô Từ kết chương trình mô đưa thiết kế tối ưu áp điện trở loại cảm biến áp suất MEMS màng vuông dạng ======================================================= 35 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Tài liệu tham khảo [1] Đinh Văn Dũng (2004), Nghiên cứu chế tạo cảm biến vi sở hiệu ứng áp trở, Luận án Tiến Sĩ Vật lý [2] Đinh Quang Hoà (2008), Nghiên cứu mô hoạt động vi cảm biến gia tốc MEMS kiểu áp trở xây dựng quy trình công nghệ chế tạo thử nghiệm, Luận văn thạc sĩ Vật lý chất rắn [3] Phạm Văn So (2004), Thiết kế chế tạo sensor áp suất kiểu áp trở sở công nghệ vi hệ thống điện tử MEMS, Đồ án tốt nghiệp, Trường ĐH Bách khoa Hà Nội, Hà Nội [4] Đinh Bá Trụ (2000), Híng dÉn sư dơng ANSYS, NXB Khoa häc kü tht Hà Nội ======================================================= 36 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngäc Qnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= Lêi c¶m ơn Tôi xin chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn: Đinh Văn Dũng toàn thể thầy cô giáo khoa Vật lý trường ĐHSP Hà Nội Và xin cảm ơn giúp đỡ, hỗ trợ chân tình quý báu gia đình, bè bạn đà giúp hoàn thành khoá luận tốt nghiệp Tôi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, tháng năm 2009 Sinh viên thực Trần Thị Ngọc Quỳnh ======================================================= 37 Khoá luận tốt nghiệp Trần ThÞ Ngäc Qnh - Líp K31 VËt lý ======================================================= Lêi cam đoan Khoá luận tốt nghiệp kiến thức mà đà tiếp thu sau năm học tập trường ĐHSP Hà Nội Dưới dìu dắt bảo tận tình thầy cô đặc biệt hướng dẫn nhiệt tình thầy Đinh Văn Dũng Vì khoá luận tốt nghiệp với đề tài: "Mô đặc trưng đáp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông tâm cứng tải áp suất" trùng lặp với khoá luận khác Hà Nội, tháng năm 2009 Sinh viên thực Trần Thị Ngọc Quỳnh ======================================================= 38 Khoá luận tốt nghiệp Trần Thị Ngọc Quỳnh - Lớp K31 Vật lý ======================================================= Mục lục Trang lời cảm ơn Lời cam đoan Mục lục Mở đầu Chương Cảm biến áp suất MEMS phần mềm mô ANSYS 1.1 Cảm biến áp suất MEMS 1.2 Phần mềm ANSYS ứng dụng mô cảm biến 11 Chương Xây dựng chương trình mô 16 2.1 Cấu trúc chung toán mô ANSYS 16 2.2 Các thông số đầu vào toán mô 17 2.3 Xây dựng chương trình mô 19 Chương Kết mô thảo luận 29 3.1 Phân bố độ lệch màng tải ¸p suÊt 29 3.2 Ph©n bè øng suÊt 32 3.3 Các vị trí tối ưu để đặt áp điện trở 33 Kết luận 35 Tài liệu tham khảo 36 ======================================================= 39 ... tài: Mô đặc trưng ? ?áp ứng cảm biến áp suất mems màng vuông tâm cứng tải áp suất dựa phần mềm mô ANSYS II Mục đích nghiên cứu Nghiên cứu mô đặc trưng ? ?áp ứng cảm biến áp MEMS màng vuông tâm cứng tải. .. luËn Víi đề tài Mô đặc trưng ? ?áp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông tâm cứng tải áp suất, đà thực vấn đề sau: Tìm hiểu cấu tạo nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất MEMS màng vuông dạng phẳng... cảm biến áp suất MEMS hệ phần mềm mô ANSYS V Phạm vi nghiên cứu Đề tài nghiên cứu mô đặc trưng ? ?áp ứng cảm biến áp suất MEMS màng vuông tâm cứng dựa cấu trúc, nguyên lý hoạt động cảm biến áp suất