【技术实现步骤摘要】
基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法
本专利技术公开了基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法，借助于多层悬臂梁材料的物理性质并通过计算机辅助设计的算法来测试或分析材料，属于测量、测试以及计算、推算、计数的
技术介绍
微电子机械系统(MEMS，Micro-Electro-MechanicalSystems)是指在微电子技术基础上发展起来的结合了电、力、热、光、电磁和流体等技术的尖端科技。近年来，CMOSMEMS技术被广泛应用于MEMS加工中，制造出了多种多样的微器件和微系统。众所周知，诸如杨氏模量、残余应力等材料力学参数对MEMS器件的结构和功能有很大的影响。然而，对于CMOSMEMS工艺薄膜材料而言，在不同的加工工艺条件下，即使相同的材料也往往会表现出明显不同的材料特性，因此，需要准确地测量出这些力学参数。但是，一方面由于尺寸相对较小，薄膜材料的材料参数难以利用经典的宏观表征技术进行实验测量；另一方面，CMOSMEMS器件往往使用多层薄膜结构，将已有的测试单层薄膜材料力学参数方法应用到多层薄膜材料参数测量上却并不容易。因此，...
【技术保护点】
1.基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法，其特征在于，对于由n层薄膜材料构成的多层悬臂梁，选取至少n个长度相同且第一层薄膜宽度相同但第二层至最顶层薄膜的宽度组合不同的n层悬臂梁为测量对象，测量至少n个n层悬臂梁的一阶谐振频率并记录一阶谐振频率所对应的薄膜尺寸参数，建立求解至少n个n层悬臂梁一阶谐振频率近似解线性方程的方程组以提取挠度很小的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量，建立求解至少n个n层悬臂梁一阶谐振频率准确解非线性方程的方程组以提取挠度较大的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量，反演所述方程组中薄膜杨氏模量与一阶谐振频率的关系得到多元非线性方程组，将多元非线性方程...
【技术特征摘要】
1.基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法，其特征在于，对于由n层薄膜材料构成的多层悬臂梁，选取至少n个长度相同且第一层薄膜宽度相同但第二层至最顶层薄膜的宽度组合不同的n层悬臂梁为测量对象，测量至少n个n层悬臂梁的一阶谐振频率并记录一阶谐振频率所对应的薄膜尺寸参数，建立求解至少n个n层悬臂梁一阶谐振频率近似解线性方程的方程组以提取挠度很小的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量，建立求解至少n个n层悬臂梁一阶谐振频率准确解非线性方程的方程组以提取挠度较大的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量，反演所述方程组中薄膜杨氏模量与一阶谐振频率的关系得到多元非线性方程组，将多元非线性方程组化简为牛顿迭代形式的方程组，设定满足下一次迭代解处牛顿迭代形式方程组函数值的绝对值小于当前迭代解处牛顿迭代形式方程组函数值的绝对值这一约束的残量精确度，设定根误差限，采用引入下山因子的牛顿迭代公式逼近满足根误差限的收敛解。2.根据权利要求1所述基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法，其特征在于，设定根误差限，采用引入下山因子的牛顿迭代公式逼近满足根误差限的收敛解的具体方法为：在连续两次迭代解处牛顿迭代形式方程组函数值不满足残量精确度所受约束时，修正下山因子的取值后重新迭代直至当前迭代解处牛顿迭代形式方程组的函数值达到残量精确度；在连续两次迭代解处牛顿迭代形式方程组函数值满足残量精确度所受约束时，采用经典牛顿迭代公式逼近满足根误差限的收敛解。3.根据权利要求2所述基于牛顿下山法的多层悬臂梁材料的薄膜杨氏模量提取方法，其特征在于，在连续两次迭代解处牛顿迭代形式方程组函数值不满足残量精确度所受约束时，修正下山因子的取值后重新迭代直至当前迭代解处牛顿迭代形式方程组的函数值达到残量精确度的具体方法为：|F(x(k+1))|≥|F(x(k))|时，折半下山因子的取值后依据引入了下山因子的...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟木子，周再发，张滕远，黄庆安，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。