Fabication and characterization of microelectromechanical resonators
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitusu, Fizik, Türkiye
Tez Danışmanı: Mehmet Recai Ellialtıoğlu
Tezin Onay Tarihi: 2006
Tezin Dili: İngilizce
Desteklendiği Program: Diğer
Özet:
Mikrometre boyutlarda üretilmi³ mekanik çnlaçlar günümüzde bilim ve teknolo-jideki önemli uygulamalarndan dolay oldukça ilgi görmektedir. Bu çnlaçlarkuvvetteki, yükteki ya da basnçdaki de§i³imi ölçmek için elektometrelerde vemagnetometrelerde kullanlr. Ayrca mikro-çnlaçlar radyo-frekans süzgecinin birparças olarak da ileti³im alannda kullanlmaktadr.Bu çal³ma, mikron boyutlarda yaplm³ çnlaçlarn üretim ve karakteri-zasyonu amacyla yürütülmü³tür. Yaltkan altta³ üzerine yaplandrlm³ sil-isyum ve silisyum nitrat yapsndaki çnlaçlar, yüzeyde mikron boyutlardaüretilmi³tir. Çnlaçlarn üretimi Bilkent Üniversitesi Âleri Ara³trma Laboratu-varnda yaplm³tr. Çnlaçlarn karakterizasyonu ise iki de§i³ik yöntem kul-lanlarak yaplm³tr. Karakterizasyonda bulunan sonuçlar daha sonra kiri³ ku-ram (beam theory) ile bulunan sonuçlarla kar³la³trlm³tr.Anahtar sözcükler: Çnlaçlar, Dirsek, Köprü, ,Kalite Faktörü, Lazer Kiri³ Sap-mas, Fiber optik Giri³imölçeri.ivMicromachined mechanical resonators are of considerable interest because oftheir many important scientic and technological applications. They can be usedas a components of radio-frequency lters in communication systems, mechanicalelectrometer or magnetometer for sensitive detection of force, charge, pressure.This work is directed towards the fabrication and characterization of micro-electromechanical resonators, cantilevers and bridges. The SOI cantilever and thesilicon nitride cantilevers and bridges are fabricated by using surface microma-chining techniques. They are fabricated in the Advanced Research Laboratory ofBilkent University. The center frequencies are ranging from 20 kHz to 270 kHz.The characterization of cantilevers and bridges are done by using the beam deec-tion method and the ber optic interferometer method. The dynamic responseof the rst devices, such as the resonance frequencies and the quality factors willbe reported. In addition, simple beam theory and some fundamental loss mecha-nisms will be discussed. The experimental results will also be compared with thetheoretical ones.Keywords: Resonators, Cantilever, Bridge, Quality Factor, Laser Beam Deec-tion, Fiber Optic Interferometer.iii