电极表面粗糙度对检测电容的影响

作者：张海峰; 刘晓为; 李海; 陈楠

来源：光学精密工程, 2013, (09): 2266-2271.

• 检测电容
• 表面粗糙度
• 电极
• 微机电系统 detecting capacitance
• surface roughness
• electrode
• Micro-electro-mechanical System(MEMS)

平行板电容是大多数MEMS传感器件的核心检测结构。考虑随着检测电极间距的减小,电极表面粗糙度会对其空间电场分布产生影响,本文研究了电极表面粗糙度对检测电容性能的影响。建立了单粗糙电极的平行板电容器模型,并采用有限元法分析了表面粗糙度和边缘效应对静电场分布的影响;针对粗糙表面增大了电极存储电荷的能力,对粗糙表面的平行板电容器计算公式进行了修正。采用原子力显微镜对不同粗糙度的样本进行了表征,实验和仿真结果表明:减小两电极之间的距离,增大检测电极的表面粗糙度,可以显著增大检测电容。当检测电极的粗糙度从0.063 nm增加到60 nm时,平行板电容器电容值增大了9.0%。结论显示,增大MEMS电容器两...

• 出版日期2013
• 单位哈尔滨工业大学