[發明專利]一種PT對稱垂動微機電系統

有效

• 申請號: 202010504080.X
• 申請日: 2020-06-05
• 公開（公告）號: CN111960374B
• 公開（公告）日: 2023-10-03
• 發明（設計）人: 王立峰;張馳;張曼娜;黃慶安
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: B81B7/00
• 分類號: B81B7/00;B81B7/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

本發明公開了一種PT對稱垂動微機電系統，包括襯底、錨區、第一微機電結構、第二微機電結構、第一可調阻尼電路和第二可調阻尼電路；所述第一微機電結構、第二微機電結構共享襯底和錨區，且為鏡像對稱結構；所述第一微機電結構包括第一諧振梁、第一差分電容下電極、第一差分電容上電極、第一上電極錨區和第一耦合結構。所述第一可調阻尼電路作用于第一微機電結構的等效阻尼和第二可調阻尼電路作用于第二微機電結構的等效阻尼符號相反、大小相等本發明有利于進一步完善PT對稱理論體系，能使微機電系統獲得更高靈敏度的微擾響應性能，能為微機電系統的設計提供了一種新原理和新思路，可能發現微機電系統的新現象或新效應。

技術領域

本發明涉及微電子技術領域，特別是一種PT對稱垂動微機電系統。

背景技術

在1998年，美國華盛頓大學的C. M. Bender教授提出了一種PT對稱的哈密頓量，該哈密頓量不具有厄米性，但也同樣有實解。這里的P和T分別代表了宇稱（Parity）變換和時間（Time）變換。在Bender教授提出PT對稱概念后，國際上眾多學者和研究機構很快加入到了這種非厄米的PT對稱的研究之中。到目前為止，PT對稱非厄米量子體系的理論框架已基本形成。

除了在量子體系中的研究，PT對稱理論也在不同類型的經典物理系統中得到了驗證，同時PT對稱系統的一些特殊的性質和現象也被逐步發現。研究最早、報道最多的PT對稱系統是光學系統，然后逐步擴散到電學、聲學等多種系統。利用PT對稱理論構造的經典物理系統獲得了一些特殊性質和有趣現象，例如，單向隱身、完美吸收、磁光非互易性等；特殊性能包括：超靈敏傳感、單模激光等。但目前對于PT對稱系統的研究主要還是集中在光學系統和電學系統，而基于微機電的PT對稱系統還未見研究報道。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供一種PT對稱垂動微機電系統，本發明能使微機電系統獲得更高靈敏度的微擾響應性能。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

根據本發明提出的一種PT對稱垂動微機電系統，包括襯底、錨區、第一微機電結構、第二微機電結構、第一可調阻尼電路和第二可調阻尼電路；所述第一微機電結構、第二微機電結構共享襯底和錨區，且為鏡像對稱結構；其中，

所述第一微機電結構包括第一諧振梁、第一差分電容下電極、第一差分電容上電極、第一上電極錨區和第一耦合結構；

所述第二微機電結構包括第二諧振梁、第二差分電容下電極、第二差分電容上電極、第二上電極錨區和第二耦合結構；

錨區設置在襯底上，第一諧振梁的末端與錨區相連，第一上電極錨區設置在襯底上且位于第一諧振梁的頂端的側面，第一差分電容上電極與第一上電極錨區連接且位于第一諧振梁的上方，第一差分電容下電極設置在襯底上且位于第一諧振梁的頂端的正下方，第一差分電容下電極與第一差分電容上電極正對靠近放置，第一諧振梁的頂端部分位于第一差分電容下電極與第一差分電容上電極中間位置，第一耦合結構位于第一諧振梁的側面位置，第一耦合結構和第二耦合結構正對靠近形成靜電耦合結構；

所述第一差分電容下電極和第一差分電容上電極分別與第一可調阻尼電路相連；所述第二差分電容下電極和第二差分電容上電極分別與第二可調阻尼電路相連；

所述第一可調阻尼電路作用于第一微機電結構的等效阻尼和第二可調阻尼電路作用于第二微機電結構的等效阻尼符號相反、大小相等。

作為本發明所述的一種PT對稱垂動微機電系統進一步優化方案，第一可調阻尼電路和第二可調阻尼電路的電路結構相同，第一可調阻尼電路包括依次順序連接的機電轉換電路、增益控制電路、相位控制電路和電機轉換電路。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

（1）有利于進一步完善PT對稱理論體系；