Characterization of Micromechanical Resonator

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorLehto, Ari
dc.contributor.authorSeppälä, Pekka
dc.contributor.departmentTeknillisen fysiikan ja matematiikan osastofi
dc.contributor.schoolTeknillinen korkeakoulufi
dc.contributor.schoolHelsinki University of Technologyen
dc.contributor.supervisorHautojärvi, Pekka
dc.date.accessioned2020-12-03T23:29:23Z
dc.date.available2020-12-03T23:29:23Z
dc.date.issued1999
dc.description.abstractMikromekaniikassa tarkastellaan rakenteita, joiden kokoluokka on tyypillisesti 1 mikrometriä -1 mm. Rakenteiden pienentyessä niiden inertia vähenee ja ne kokevat väliaineen vastuksen voimakkaampana. Toisaalta rakenteiden keventyessä niiden liikuttelu sähkökentillä helpottuu. Tässä työssä tutkittiin kapasitiivista palkkirakennetta, jonka ominaistaajuus oli noin 100 kHz. Rakenteen mekaanista toimintaa tutkittiin tarkastelemalla muutoksia komponentin impedanssissa ja kapasitanssissa. Palkki oli prosessoitu SOI (silicon-on-insulator) -piikiekon yksikiteiseen pintakerrokseen. Mikromekaanisen palkin prosessointi oli suoritettu aikaisemmin. Mittauksia varten palkit koteloitiin. Mittauksissa käytetty mittauslaitteisto koostui kaupallisesta impedanssianalysaattorista ja tyhjiölaitteistosta, joka rakennettiin tämän työn yhteydessä. Tyhjiökammio mahdollisti mittaukset painealueella, jossa ilmanvastus ei estänyt palkin resonointia. Tärkein havainto mittauksissa oli paineen vaikutus mitattavan komponentin toimintaan. Väliaineen vastus vaimentaa resonaattorin liikettä ja tekee mittaukset normaalissa ilmanpaineessa mahdottomiksi. Ilmanvastuksen vaikutus hävisi mittauksissa alle 0,1 mbar paineessa. Resonaattorin sovellutuksissa yleisesti tarvittava jännitteellä tapahtuva taajuudensäätö todennettiin mittauksissa ja lisäksi tutkittiin rakenteen stabiilisuutta palkin yli olevaa jännitettä kasvatettaessa. Suoritettujen mittausten perusteella todettiin komponentin tyhjiökotelointi välttämättömäksi. Samoin havaittiin resonaattorin ajamisen liian suurilla amplitudeilla heikentävän resonaattorin suorituskykyä.fi
dc.format.extent55
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/87154
dc.identifier.urnURN:NBN:fi:aalto-2020120445992
dc.language.isofien
dc.programme.majorFysiikkafi
dc.programme.mcodeTfy-3fi
dc.rights.accesslevelclosedAccess
dc.subject.keywordmicromechanicsen
dc.subject.keywordmikromekaniikkafi
dc.subject.keywordresonatoren
dc.subject.keywordresonaattorifi
dc.subject.keywordvacuum encapsulationen
dc.subject.keywordSOIfi
dc.subject.keywordtyhjiökotelointifi
dc.titleCharacterization of Micromechanical Resonatoren
dc.titleMikromekaanisen resonaattorin karakterisointifi
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.ontasotPro gradu -tutkielmafi
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digiauthask
local.aalto.digifolderAalto_43244
local.aalto.idinssi14589
local.aalto.inssilocationP1 Ark TF80
local.aalto.openaccessno

Files