MEMS电容型器件边缘效应研究

Hu Junming,Dai Qiang,Liu Jun, Xu Jiang,Song Danlu

Journal of Electronic Measurement and Instrumentation（2023）

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摘要

MEMS电容型器件在工作过程中,其电容通常情况下为非正对的极板,边缘效应不容忽视.为解决此问题,基于保角映射变换和复变函数相关理论,通过继承传统模型并加以修正,得出电容极板在非正对情况下的边缘效应模型.经过与有限元仿真、传统Heerens模型、Huang模型的对比,表明当电容极板从正对到完全移开的过程中,本文模型与有限元仿真的误差在10％～20％之间,优于传统Heerens模型与Huang模型.进一步,根据本文模型,当极板重合度低于40％时,边缘效应呈快速增长,此时其电容值可用本文模型进行计算.以上结论均得到了 MEMS阵列电容数字式实验验证.研究对电容型MEMS器件的设计与性能分析具参考作用.

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关键词

MEMS capacitive device,fringing effect model,conformal mapping transformation,finite element simulation

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