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微機電式數位∕類比轉換機構驅動之微鏡面

 

作者:廖信宏

 

簡介:

近年來,由於系統體積縮小及性能提升之要求,度量指標已逐漸邁入了奈米的世界。高靈敏度與高準確度的位移或變形量測,為進行次微米乃至於奈米尺度等領域之研究所不可或缺的技術。以目前的量測方式來看,由於微小的荷重即可能對元件造成影響,因此利用高解析度及非接觸特性的光學檢測方法,乃是奈米量測技術中不可替代的重要科技。

傳統的Linnik白光干涉儀在進行量測時,需調整參考面鏡的位置,以改變兩道光路徑之間的光程差。由於參考面鏡的控制精準度需在數奈米之下,因此常藉由小位移的壓電致動平台配合回授控制系統來達成。此類系統通常架構相當複雜,且造價相當昂貴。因此,本研究開發出一微機電式的數位∕類比轉換機構的微鏡面系統,其利用數位訊號即可在不經過回授系統的架構下,精準地讓反射鏡面每次移動1/8光源波長的位移量,達到量測上的需求。


圖一、Linnik白光干涉儀架構圖



圖二、微鏡面結構電子顯微鏡圖



圖三、MEMS-DAC元件組裝圖
 

相關發表:

H.-H. Liao and Y.-J. Yang, "A Microelectromechanical Digital-to-Analog Converter As The Step-Motion Reference Mirror for A White-Light Interferometry System," IEEE-NEMS 2010, Xiamen, China, Jan. 20-23, 2010 (accepted for oral presentation).


   

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