RUS  ENG ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Компьютерная оптика:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Компьютерная оптика, 2016, том 40, выпуск 5, страницы 668–673 (Mi co300)  

OPTO-IT

Design, simulation, and fabrication of silicon-on-insulator MEMS vibratory decoupled gyroscope

P. Vermaa, V. S. Pavel'eva, B. O. Volodkina, K. N. Tukmakova, A. S. Reshetnikova, T. V. Andreevaa, С. А. Фомченковa, S. N. Khoninaab

a Samara National Research University, Samara, Russia
b Image Processing Systems Institute оf RAS – Branch of the FSRC “Crystallography and Photonics” RAS, Samara, Russia

Аннотация: This paper reports the design and fabrication of a 2-degree-of-freedom (DOF) decoupled vibratory gyroscope based on a silicon-on-insulator (SOI) MEMS process. The 2-DOF capacitive comb structure is deliberately designed to have a decoupled drive and sense mode oscillation to prevent the unstable operation due to mechanical coupling, resulting in a low zero rate out-put drift. It is well known that the closer are the drive and sense resonances, the higher is the angular rate resolution of the gyroscope. Generally, this is achieved by using symmetric suspensions, but it results in a reduced bandwidth. The proposed design has been configured to achieve a bandwidth of about 150 Hz, while ensuring the decoupled operation of the drive and sense modes. An analytical method has been employed to study the steady state response of the 2-DOF structure. FEM analysis has been carried out in CoventorWare$^{\circledR}$ MEMS Design software and the simulation results show that the drive resonance occurs at 21.48 kHz and sense resonance at 21.63 kHz, which are in close agreement with the theoretical results. The structure is designed with a 15 $\mu$m thick device layer. Fabrication of the design is proposed using a two mask process based on Deep reactive-ion etching (DRIE) and sacrificial wet release etching on a SOI wafer. DRIE etching with an aspect ratio of 1:5 has been successfully carried out as desired and the results have been presented.

Ключевые слова: gyroscope, MEMS, SOI process, CoventorWare$^{\circledR}$.

Финансовая поддержка Номер гранта
Российский научный фонд 14-19-00114
This work was financially supported by the Russian Science Foundation (RSF), grant No. 14-19-00114.


DOI: https://doi.org/10.18287/2412-6179-2016-40-5-664-668-673

Полный текст: PDF файл (455 kB)
Полный текст: http://www.computeroptics.smr.ru/.../400509.html
Список литературы: PDF файл   HTML файл

Тип публикации: Статья
Поступила в редакцию: 11.07.2016
Принята в печать:29.09.2016
Язык публикации: английский

Образец цитирования: P. Verma, V. S. Pavel'ev, B. O. Volodkin, K. N. Tukmakov, A. S. Reshetnikov, T. V. Andreeva, С. А. Фомченков, S. N. Khonina, “Design, simulation, and fabrication of silicon-on-insulator MEMS vibratory decoupled gyroscope”, Компьютерная оптика, 40:5 (2016), 668–673

Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{VerPavVol16}
\by P.~Verma, V.~S.~Pavel'ev, B.~O.~Volodkin, K.~N.~Tukmakov, A.~S.~Reshetnikov, T.~V.~Andreeva, С.~А.~Фомченков, S.~N.~Khonina
\paper Design, simulation, and fabrication of silicon-on-insulator MEMS vibratory decoupled gyroscope
\jour Компьютерная оптика
\yr 2016
\vol 40
\issue 5
\pages 668--673
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/co300}
\crossref{https://doi.org/10.18287/2412-6179-2016-40-5-664-668-673}


Образцы ссылок на эту страницу:
  • http://mi.mathnet.ru/co300
  • http://mi.mathnet.ru/rus/co/v40/i5/p668

    ОТПРАВИТЬ: VKontakte.ru FaceBook Twitter Mail.ru Livejournal Memori.ru


    Citing articles on Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles on Google Scholar: Russian articles, English articles
  • Компьютерная оптика
    Просмотров:
    Эта страница:107
    Полный текст:47
    Литература:28
     
    Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2020