1992-09_ETH

Themenvorschlag für das Seminar: 
"Numerische Modellierung und Simulation von Sensoren"
17.09.1992 ETH-Zentrum Zürich, Schweiz

Dipl.-Phys. Thomas Fabula
Hahn-Schickard-Institut für Mikro- und Informationstechnik, VS-Villingen
Roggenbachstraße 6, D-7730 VS-Villingen
Tel.:	07721 - 2002 - 31
Fax:	07721 - 2002 - 29

Im Hahn-Schickard-Institut wird u.a. das kommerzielle FEM-Programmsystem ANSYS für den Entwurf und die Auslegung von 
mikromechanischen Strukturen eingesetzt. Im Vordergrund stehen statische und dynamische Berechnungen an unterschiedlichen 
Sensor- und Aktorstrukturen auf der Basis von einkristallinem Silizium und Quarz (Beispiel: resonante Silizium-Drucksensoren 
und Quarz-Kraftsensoren). Von besonderem Interesse sind hierbei die Berücksichtigung folgender Einflüsse bei der Modellierung:

- physikalische Störgrößen (z.B. Temperatur, mechan. Schock, EMV-Problematik)
- Materialeigenschaften mikrotechnisch hergestellter Dünnschichtsysteme 
- innere Spannungen in Multilayer-Schichtsystemen
- piezoelektrische Anregung und Detektion
- Kopplung der FEM-Ergebnisse (mechanisch, thermisch, piezoelektrisch) mit einem elektrischen Analogsimulator 
(z.B. SPICE, etc.) und Ableitung von Ersatzschaltbildern mit dem Ziel den mikromechanischen Sensor mit der 
Signalverarbeitung zu beschreiben
- Nichtlinearitäten (NL), speziell: 
-- dynamische NL infolge großer Schwingungsamplituden
-- Großsignalverhalten von Aktoren (Elektrostriktion)