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本论文针对压电微悬臂梁结构的残留应力以及应力对微结构谐振特性的影响进行了研究。在微电子制造工艺中，由于各个薄膜层的热膨胀系数不同，制作的微结构受到残余应力的影响，结构往往会发生弯曲，这不仅仅会影响到结构的平整度，还会影响微结构的谐振特性。本论文通过计算模拟残留应力优化了压电谐振微悬臂梁的结构尺寸。实验发现直流偏置电压作为一种便于调节的应力负载，可以用于调节微结构的谐振频率。本论文提出了一种新的通过扫描直流偏置改善压电谐振微悬臂梁信号检测系统的方法。
本论文建立了可用于计算多层结构残留应力的理论方程。该计算方法可以将薄膜层的内在应力作为初始条件，计算微电子工艺中生长多层薄膜的步骤中积累的残留应力(内在应力+热应力)。传统讨论应力的理论着重于有厚衬底的单层薄膜，或是双层薄膜的模型。本论文阐述的计算理论没有忽略薄膜层之间的相互作用，适合无论有无厚衬底的多层结构。这一计算方法用Matlab软件编程实现，并将结果与有限元模拟软件ANSYS的计算结果相比较，两者计算出的结果在数值上是相近的，改变结构尺寸，两者计算出的残留应力的变化趋势是一致的。所以该计算方法可被用于简便、直观、快速地优化多层结构的残留应力。