Математическое моделирование тонкопленочных нано-и микроэлектромеханических систем датчиков давления
Диссертация
Получены аналитические выражения, аппроксимирующие численные данные моделирования зависимости относительного радиуса границы зон положительных и отрицательных радиальных деформаций от относительного радиуса жёсткого центра и зависимостей между толщиной мембраны, относительным радиусом жёсткого центра и расположением максимума положительных радиальных деформаций, а также равных им по абсолютной… Читать ещё >
Список литературы
- Белозубов E.M., Васильев В. А., Громков H.B. Тонкопленочные нано- и микроэлектромеханические системы основа современных и перспективных датчиков давления для ракетной и авиационной техники // Измерительная техника. — Москва, 2009. — № 7, С. 35—38.
- Белозубов Е. М., Белозубова Н. Е. Тонкоплёночные тензорезисторные датчики давления изделия нано- и микросистемной техники // Нано- и микросистемная техника. 2007. №. 12.
- Нанотехнологии в электронике / Под редакцией Ю. А. Чаплыгина. Москва: Техносфера. 2005.
- Мокров Е.А. Проблемы и перспективы развития датчиковой аппаратуры // Микросистемная техника. 2003. — № 9. — С. 11−17.
- Duane Tandeske. Pressure Sensors. CRC Press- 1 edition, 1990. — 3121. P
- M. Elwenspoelc, R. Wiegerink. Mechanical Microsensors. Springer, 2010.-295 p.
- Min-hang Bao, S. Middelhoek. Micro Mechanical Transducers, Volume 8: Pressure Sensors, Accelerometers and Gyroscopes. Elsevier Science, 2000. -392 p.
- Elena Gaura, Robert Newman. Smart MEMS And Sensor Systems -Imperial College Press, 2006. 552 p.
- Lambert M. Surhone, Miriam T. Timpledon, Susan F. Marseken Pressure Sensor. Betascript Publishing, 2010. — 126 p.
- Дж.Фрайден Современные датчики. Справочник. Москва: Техносфера, 2006. — 592 с
- Джексон Р.Г. Новейшие датчики. 2-ое изд. доп. Москва: Техносфера. 2008. — 400 с.
- Чернов П.С., Белозубов Е. М., Васильев В. А., Громков Н. В. Датчики давления в России и за рубежом. // Метрология. Москва, 2010. — № 10, С. 15−24.
- Eurosensors XII, vol. I // White N.M., Ed.- Inst, of Physics Publ. Ltd., Univ. of Southampton-12th Europ. Conf. on Solid-State Transducers and the 9th UK Conf / on Sensors and their Applications. U.K. — 1998. — 792 p.
- Measurement Microsystems // Instrumentation & Measurement Magazine, IEEE. Vol. 7. Issue 2. June 2004. — P. 4 — 62.
- Белозубов Е.М., Васильев В. А. Нано- и микроэлектромеханические системы тонкоплёночных датчиков давления. Принципы построения и перспективы исследований // Приборы и системы. Управление, контроль, диагностика. М., 2009 — № 9. С. 26 — 32.
- Endevco. Режим доступа: http://www.endevco.com.
- Kulite Leader in Pressure Transducer Technology. — Режим доступа: http://www.kulite.com.
- Giessibl, Franz J. Advances in atomic force microscopy // Reviews of Modern Physics, 2003. P. 949−983.
- Д. Синдо. Т. Оикава. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия. М.: Техносфера, 2006, 256 с.
- E. Smith, G. Dent. Modem Raman Spectroscopy: A Practical Approach. Wiley, 2005. — 222 p.
- Grant, John Т., David Briggs. Surface Analysis by Auger and X-ray Photoelectron Spectroscopy. Chichester: IM Publications, 2003. — 840 p.
- Борисов С. Ф. Межфазная граница газ—твердое тело: структура, модели, методы исследования. Уч. пособие // Уральский государственный университ, 2001 // Режим доступа: http://www.eunnet.net/metodmaterials /borisov
- Роберте М., Маккса Ч. Химия поверхности раздела металл-газ. -М.: Мир, 1981.-544 с.
- Под ред. А. Зандерны. Методы анализа поверхностей. М.: Мир, 1979.-582 с.
- Карлсон Т., Фотоэлектронная и оже-спектроскопия. — Л., 1981. —431 с.
- G. Binnig, Н. Rohrer Scanning tunneling microscopy // Helv. Phys. Acta, v. 55, 1982, № 6, P. 726 735.
- G. Binnig, H. Rohrer, Ch. Gerber, E. Weibel. Tunneling through a controllable vacuum gap // Appl. Phys. Lett., 1982, v. 40, P. 178.
- J.A.Kubby, J.J.Boland. Scanning Tunneling Microscopy of Semiconductor Surfaces // Eslevier, Surface Science Reports, Volume 26, 1996. -P. 61−204.
- Howland R., Benatar L. A practical guide to scanning probe microscopy // Park Scientific Instruments, 1996, 79 p.
- Spatz J. P., Sheiko S., Moller M., Winkler R. G., Reineker P., Marti O. Forces affecting the substrate in resonant tapping force microscopy // Nanotechnology, № 6, 1995. P. 40−44.
- Pimpenelli, Villain. Phisics of crystal growth. Cambrige University Press, 1998. -P. 60−64.
- B. Meng and W.H. Weinberg // Surface Science 364, 1996, P. 151−163
- Venables, John. Introduction to Surface and Thin Film Processes. -Cambridge: Cambridge University Press, 2000. 372 p.
- Pimpinelli, Alberto- Jacques Villain. Physics of Crystal Growth. -Cambridge: Cambridge University Press, 1999. 400 p.
- Oura, K.- V.G. Lifshits, A.A. Saranin, A.V. Zotov, and M. Katayama. Surface Science: An Introduction. Springer, 2010. — 440 p.
- Bach, Hans and Dieter Krause. Thin Films on- Glass (2nd Edition). -Springer, 2010.-432 p.
- Bunshah, Roitan F. Handbook of Deposition Technologies for Filmsand Coatings (2nd Edition). William Andrew, 1995. — 887 p.
- Mahan, John E. Physical Vapor Deposition of Thin Films. Wiley-Interscience. 2000. — 336 p.
- Donald M. Mattox. Handbook of Physical Vapor Deposition (PVD) Processing (2nd Edition). William Andrew, 2010. — 792 p.
- A. L. Barabasi, H.E. Stanley. Fractal concepts in surface growth. -Cambrige University Press, 1995. 388 p.
- Claudio M. Horowitz, Federico Roma, Ezequiel V. Albano. Ballistic deposition on deterministic fractals: On the observation of discrete scale invariance, 2008 // Режим доступа: http://arxiv.org/abs/0811.1735vl.
- Wilkinson, S. F. Edwards and D. R. // Proc. R. Soc., 17, 1982. P. 1731.
- Anna Chame, F. D. A. Aarao Reis. Crossover effects in a discrete deposition model with Kardar-Parisi-Zhang scaling, 2008. // Режим доступа: http://arxiv.org/abs/cond-mat/21 0562v 1.
- M. Kardar, G. Parisi and Y.-C. Zhang // Phys. Rev. Lett., 56, 1986. P.889.
- Wolfram, S. Statistical Mechanics of Cellular Automata // Rev. Mod. Phys., Volume 55, 1983. P. 601−644.
- Wolfram, S. A New Kind of Science. Champaign, IL: Wolfram Media, 2002.- 1192 p.
- A. Fuster-Sabater, P. Caballero-Gil. On the Use of Cellular Automata in Symmetric Cryptography// Режим доступа: http://arxiv.org/abs/1005.1771vl
- Jaydeb Bhaumik, Dipanwita Roy Chowdhury, Indrajit Chakrabarti. An Improved Double Byte Error Correcting Code Using Cellular Automata // Lecture Notes in Computer Science, 2008, Volume 5191, 2008. P. 463−470.
- S. Wolfram. Cryptography with cellular automata. // Proceedings of Advances in Cryptology CRYPTO 1985. Lecture Notes in Computer Science 218, Springer-Verlag. P. 429.
- Vichniac, G.Y. Simulating physics with cellular automata // Physica D, 10., 1984, P. 96−116.
- Wolfram, S. Cellular Automata and Complexity // Addison-Wesley, 1994, Reading.
- Weimar, J.R. Cellular automata for reaction-diffusion systems // Parallel Computing, 23., 1997, P. 1699−1715.
- Chopard, В and Droz, M. Cellular Automata Modeling of Physical Systems. Cambridge University Press, 2005, 356 p.
- Maria Vicselc, Tamas Vicsek. Fractal Growth Models // ERCIM News No.29-April 1997, P. 36.
- T.G. Mattos, J.G. Moreira, A.P.F. Atman. A new method to study stochastic growth equations: Application tothe Edwards-Wilkinson equation // Brazilian Journal of Phisics, vol. 36, 2006, P. 746−749p.
- T.G.Mattos, J.G. Moreira, A.P.F. Atman A discrete method to study stochastic growth equations: a cellular automata perspective // J. Phys. A: Math. Theor., vol.40,13 245,2007.
- P. Bhattacharyya. Growth of Surfaces Generated by f Probabilistic Cellular Automation // International Journal of Modern Physics C, № 1 1999, P. 165- 181.
- Solin P. Partial Differential Equations and the Finite Element Method.- Wiley-Interscience, 2005. 499 p.
- Robert D. Cook, David S. Malkus, Michael E. Plesha, Robert J. Witt. Concepts and Applications of Finite Element Analysis, 4th edition. Wiley, New York, 2001.-784 p.
- Young W. Kwon, Hyochoong Bang. The Finite Element Method using MATLAB (2nd Edition). CRC Press, New York, 2000. — 624 p.
- Yang X.-S., Young Y. Cellular Automata, PDEs and Pattern Formation // Handbook of Bioinspired Algorithms and Applications. Chapman & Hall/CRC Press, 2005.-P. 271−282
- Ostrov, D. and Rucker, R. Continuous-valued cellular automata for nonlinear wave equations // Complex Systems, 10., 1996., P. 91−117.
- Omohundro, S. Modelling cellular automata with partial differential equations.//Physica D, 10., 1984, P. 128−134.
- Chernov P. S., Belozubov E.M., Vasil’ev V.A. Simulation of deformation in the membranes of pressure transducers // Measurement Techniques.- Springer, New York, 2009. Vol. 52, No. 3. P. 271−276.
- Под ред. Осадчего Е. П. Проектирование датчиков для измерения механических величин. — М.: Машиностроение, 1979. — 480 с.
- Андреева J1.E. Упругие элементы приборов. М.: Машгиз, 1962.462 с.
- А.Н. Литвинов, М. А. Литвинов, В. В. Смогунов. Прикладные модели механики гетерогенных структур изделий приборостроения. // Пензенский государственный университет, 2009. — 320 с.
- S.Beeby, G. Ensell, M. Kraft, N.White. MEMS mechanical sensors. -Artech House, Inc., Norwood, MA, 2004. 282 p.
- Belozubov Е. М., Vasil’ev V. A., Izmailov D. A. Effect of thermal shock on a membrane-type transducer // Measurement Techniques, Springer, USA, New York, 2009.-P. 155−160.
- Патент РФ № 2 398 195 G01L 9/04, Бюл.№ 24 от 27.08.2010. Способ изготовления нано- и микроэлектромеханической системы датчика давления и датчик давления на его основе // Чернов П. С., Белозубов Е. М., Васильев В.А.
- F. A. Silveira, F. D. A. Aarao Reis. Surface and Bulk Properties of Deposits Grown with a Bidisperse Ballistic Diposition Model // Режим доступа: http://arxiv.org/abs/0706.3882v2, 2008.
- S.L. Narasimhan, A. Baumgaertner. A tunable solid-on-solid model of surface growth, 2008 // Режим доступа: http://arxiv.org/pdf/0805.2659vl.
- V. Blavatska, W. Janice. Walking on fractals: diffusion and self-avoiding walks on percolation clusters, 2008 // • Режим доступа: http ://arxi v. org/abs/0807.3 862v 1.
- Чернов П.С., Васильев В. А. Модель роста поверхности тонких плёнок материалов // Инновационные технологии. Ульяновск: УлГУ, 2010, № 3 С. 42−50.
- Чернов П.С., Васильев В. А. Алгоритм и программа «Моделирование роста поверхности тонких плёнок» // Зарегистрировано в объединённом фонде электронных ресурсов «Наука и образование», ИНИМ РАО, г. Москва, 31.03.2010 г.
- Чернов П.С., Васильев В. А. Численный анализ моделей роста поверхности и АСМ-изображений тонких плёнок. // В сборнике статей XII Международной конференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» -Ульяновск: УлГУ, 2010. — С.254−255.
- Сергиенко А. Цифровая обработка сигналов. Спб: Питер, 2006.751 с.
- М. А. Павлейно, В. М. Ромаданов. Спектральные преобразования в MatLab. СПб:., 2007. — 160 с.
- John С Russ. The Image Processing Handbook (6 edition). — CRC Press, 2011.-885 p.
- Jeung Hun Park, Chae-Ryung Cho. Deposition-Temperature Effects on AZO Thin Films Prepared by RF Magnetron Sputtering and Their Physical Properties // Journal of the Korean Physical Society, Vol. 49, December 2006, P. 584−588.
- A. Og. Dikovska, P. A. Atanasov, C. Vasileva, I. G. Dimitrov, T. R. Stoyanchov. Thin ZnO films produced by pulsed laser deposition // Journal of Optoelectronics and Advanced Materials Vol. 7, No. 3, June 2005, P. 1329 1334.
- Alan Stuart and J. Keith Ord Kendal. Advanced Theory of Statistics. 6 edition Wiley, 2009. — 700 p.
- Gadelmawla E.S., Koura M.M., Maksoud T.M.A.l, Elewa I.M., Soliman H.H. Roughness parameters // Journal of Materials Processing Technology, Volume 123, Number 1, 10 April 2002, P. 133−145.
- ISO 25 178: Geometric Product Specifications (GPS) Surface texture: areal.
- Degarmo, E. Paul Black, J T. Kohser, Ronald A. Materials and Processes in Manufacturing (9th ed.). Wiley, 2003. — 223 p.
- Чернов П.С., Белозубов E.M., Васильев B.A., Запевалин А. И. Проектирование упругих элементов нано- и микроэлектромеханических систем // Измерительная техника. Москва, 2011.
- Chernov P. S. Design of elastic components of nano- and microelectromechanical systems / Chernov P. S., Belozubov E.M., Vasil’ev V.A., Zapevalin A. I.// Measurement Techniques. Springer, New York, 2011. — Vol.. 54, No. 1. P. 21−24.
- Тихонов А.И., Воячек А. И. Анализ и расчёт упругих элементов при действии давления и неравномерного нагреванйя их материала // ПТУ, Пенза, 1993.
- Paul-Louis George, Houman Borouchaki. Delaunay Triangulation and Meshing. HERMES, Paris, 1998. — 413 p.
- Скворцов А.В. Триангуляция Делоне и её применение. — Издательство Томского университета, 2002. — 128 с.
- Robert D. Cook, David S. Malkus, Michael E. Plesha, Robert J. Witt. Concepts and Applications of Finite Element Analysis, 4th edition. Wiley, New York, 2001.-784 p.
- Partial Differential Equation Toolbox. User’s Guide // The Math Works, Inc., Режим доступа: http://www.mathworlcs.com
- Чернов П.С., Белозубое Е. М., Васильев В. А. Моделирование деформаций мембран датчиков давления. // Измерительная техника. -Москва, 2009. № 3, С. 33−36.
- Chernov P. S., Belozubov Е.М., Vasil’ev V.A. Simulation of deformation in the membranes of pressure transducers // Measurement Techniques. Springer, New York, 2009. — Vol. 52, No. 3. P. 271−276.
- Чернов П.С., Белозубов E.M., Васильев В. А. Моделирование деформаций мембран датчиков давления.// Труды XI Международной-научно-методической конференции «Университетское образование» Пенза:
- Изд.-во ПТУ, 200,7. С. 339−340. J1 V V '
- Чернов П.С., Дарвин В. Ю. Моделирование деформаций мембран сложной формы датчиков давления // В сборнике статей ХПМеждународнойконференции «Опто-, наноэлектроника, нанотехнологии и микросистемы» — Ульяновск: УлГУ, 2010. -С. 258.
- Чернов. П.С., Васильев В. А. Алгоритм и программа «Моделирование радиальных деформаций мембран с жёстким центром датчиков давления» // Зарегистрировано в объединённом фонде электронных ресурсов «Наука и образование» // ИНИМ РАО, г. Москва, 01.06.2010 г.
- Васильев В.А. Технологические особенности твёрдотельных мембранных чувствительных элементов // Вестник Московского государственного технического университета. Сер. Приборостроение— М., 2002 № 4 — С. 97−108.
- Патент РФ № 1 569 613, в01Ь 9/04. Датчик давления / Е. М: Белозубов // Б.И. № 21 от 07.06.90.
- Патент РФ № 2 345 341, МПК С01Ь 9/04, С01Ь 7/08. Бюл. № 3 от 27.01.09. Датчик давления / Е. М. Белозубов, Н.Е. Белозубов
- Васильев В.А., Тихонов А. И. Анализ и синтез измерительных цепей преобразователей информации на основе твёрдотельных структур // Метрология. М., 2003. — № 1. — С. 3 — 20.
- Патент РФ № 2 411 474 GO IL 9/04, Бюл. № 4 от 10.02.2011. Датчик давления повышенной точности на основе нано- и микроэлектромеханической системы с тонкопленочными тензорезисторами / Чернов П. С., Васильев В. А., Белозубов Е.М.
- Carslaw, II. S., Jaeger, I. Conduction of Heat in Solids (2nd ed.). -Oxford University Press, 1986. 520 p.
- Sadd, Martin H. Elasticity. Theory, Applications, and Numerics (2nd Edition). Academic Press, 2009. — 552 p.
- Патент РФ № 2 399 031 G01L 9/04 Бюл.№ 25 от 10.09.2010. Датчик давления с тонкоплёночной тензорезисторной нано- и микроэлектромеханической системой // Чернов П. С., Е. М. Белозубов, Васильев В.А.
- Чернов, П. С. Электронная лабораторная работа «Исследование деформаций мембран тонкопленочных датчиков давления» / П. С. Чернов, Е.132
- М. Белозубов, В. А. Васильев. — Свидетельство об отраслевой регистрации разработки в отраслевом фонде алгоритмов и программ № 7988 от 28.03.2007 г.