MEMS微电机综述.pdf

MEMS微电机综述 戴福彦 ，等 中图分类号：TM38 文献标志码：A 文章编号：1001．6848(2009}08．0061．04 MEMS微 电机综述 戴福彦，张卫平，陈文元，刘 凯，马高印，肖奇军，张忠榕 (上海交通大学 微纳米科学技术研究院，上海 200030) 摘 要：介绍了驻极体微 电机、静电感应微 电机、电晕微 电机、磁阻微 电机、永磁微 电机、超 声波微电机、分子马达和纳米马达等几种微电机的结构、原理、技术指标和国内外发展应用 概况。 关键词：微 电机；微机电系统；微机械；驻极体；分子马达 SurveyonMEM ST icrOmOt0r DAIFu—yah，ZHANG Wei—ping，CHENW en—yuan，LIUKai， MAGao—yin，XIAOQidun，ZHANGZhong—rong (InstituteofMicronanometerScienceandTechnology，ShnaghaiJiaotong University，Shanghai200030，China) Abstract：Introducedtheessentialprinciple，construction，parameterofelectretsmicromotor，corona micromotor，reluctancemicromotor，permanentmagneticmicromotor，piezoelectricultrasonicmicromo— tor，moleculra mieromotorna dnanomotor．Describedresearch situation，developmentprospectandthe application athomena dabroadinhtispaper． KeyW ords：Micromotor；Micro—electromechanicalsystems；Micro—machinery；Electrets；Moleculra motor 1)静 电感应电机 O 引 言 利用介电驰豫原理的静电电动机一般被称为 现代微电机的发展与新材料技术、微电子技 静电感应 电动机或异步介电感应电动机。其具体 术、微加工技术都息息相关，也正是 由于这些包 原理如下：如果将一个介电转子置于旋转电场中， 括MEMS等高科技的迅速发展，为微 电机的开发 就会在转子表面感应 出电荷，由于介 电驰豫，这 和拓展注入了活力。本文介绍了包括静电微 电机、 些电荷滞后于旋转电场，并与旋转电场之间的偏 电磁微电机、压电微电机、生物微电机等特种微 移而产生了一个作用在转子上的转矩。由于电动 电机的原理和新结构及发展情况。 机运行时转子 的角速度小于旋转电场的角速度，． 因此被称之为 “异步”。 1 特种微电机种类 图1为美国哈佛大学和美国麻省理工学院联合 1．1 静电驱动微 电机 研制的一种基于MEMS硅基深反应离子刻蚀(DRIE) 以及静 电感应驱动原理的微电机 ¨ 。该种微电机是 静电驱动型微 电机又称静电电机。该电机是 一 种平面六相电机，结构包括旋转的盘形转子以及 根据两个极板问电荷分布产生的吸