[發(fā)明專利]一種具有階梯結(jié)構(gòu)底電極的靜電扭轉(zhuǎn)微鏡及其制作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 01139287.8
• 申請(qǐng)日: 2001-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN1359017A
• 公開（公告）日: 2002-07-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李鐵;楊藝榕;王躍林
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): G02B26/08
• 分類號(hào): G02B26/08
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司
• 代理人: 潘振甦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有階梯結(jié)構(gòu)底電極的靜電扭轉(zhuǎn)微鏡及其制作方法，屬于轉(zhuǎn)動(dòng)微鏡領(lǐng)域。

背景技術(shù)

靜電扭轉(zhuǎn)微鏡是改變光行進(jìn)方向，實(shí)現(xiàn)光路切換和光掃描的有效工具，被廣泛應(yīng)用在光開關(guān)、掃描儀、照相機(jī)等產(chǎn)品中。

靜電扭轉(zhuǎn)微鏡通常包括微鏡1、扭梁2、驅(qū)動(dòng)電極3三個(gè)部分，如圖1所示。其運(yùn)動(dòng)方程如下： I d 2 θ d t 2 + η dθ dt + M r = M e - - - - ( 1 ) ]]>

式中，θ為扭轉(zhuǎn)角度，I為扭梁和微鏡的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，η為阻尼系數(shù)，M_r為扭梁的回復(fù)力矩，M_e為靜電驅(qū)動(dòng)力矩。扭梁的回復(fù)力矩與扭梁的材料、彈性系數(shù)、形狀相關(guān)。靜電力矩則與電極的形狀、大小、與微鏡的距離等相關(guān)。

目前的靜電扭轉(zhuǎn)微鏡主要有圖2和圖3所示的兩種，通常采用體硅工藝或表面硅工藝制作。

圖2的靜電扭轉(zhuǎn)微鏡結(jié)構(gòu)中，底電極與微鏡平行，其靜電力矩為： M e = ϵ 0 V 2 L 2 θ 2 [ In ( x - D 2 sin θ x cos θ - d 0 sin θ ) + x x - D 2 sin θ - x x cos θ - d sin θ ] - - - - ( 2 ) ]]>

式中L為微鏡長(zhǎng)度，x為底電極與微鏡的距離，D為電極最遠(yuǎn)端的距離，V是驅(qū)動(dòng)電壓，d₀為微鏡中心與電極邊的距離。