Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu thiết kế và mô phỏng hoạt động của bộ vi chấp hành mũi dò quét định hướng ứng dụng khắc các cấu trúc nano

Mục tiêu của đề tài nghiên cứu nhằm phát triển các bộ vi chấp hành một chiều (trục z) có dịch chuyển thắng đứng để khắc phục độ lệch biên, có dịch chuyển lớn và chống nhiếu kết cặp mode; thiết kế bộ chấp hành ba chiều có thể điều khiển độc lập, tích hợp trên cùng một linh kiện, công nghệ chế tạo đơn giản, có thể thực hiện được với công nghệ hiện có ở trong nước, định hướng ứng dụng các bộ vi dịch chuyển có tích hợp mũi dò trong khắc các cấu trúc nano dạng mảng hai chiều.

Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Khoa học vật liệu: Nghiên cứu thiết kế và mô phỏng hoạt động của bộ vi chấp hành mũi dò quét định hướng ứng dụng khắc các cấu trúc nano BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -------------------------- Đặng Văn Hiếu NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ VI CHẤP HÀNH MŨI DÒ QUÉT ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG KHẮC CÁC CẤU TRÚC NANO LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU Hà Nội – 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI -------------------------- Đặng Văn Hiếu NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ VI CHẤP HÀNH MŨI DÒ QUÉT ĐỊNH HƯỚNG ỨNG DỤNG KHẮC CÁC CẤU TRÚC NANO Ngành: Khoa học Vật liệu Mã số: 9440122 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KHOA HỌC VẬT LIỆU NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: 1. PGS. TS. CHU MẠNH HOÀNG 2. TS. VŨ THU HIỀN Hà Nội – 2020 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi dưới sự hướng dẫn của PGS. TS. Chu Mạnh Hoàng và TS. Vũ Thu Hiền. Các số liệu và kết quả trong luận án là hoàn toàn trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào khác. Thay mặt Tập thể hướng dẫn Tác giả PGS. TS. Chu Mạnh Hoàng Đặng Văn Hiếu LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đến PGS.TS. Chu Mạnh Hoàng và TS. Vũ Thu Hiền, những người thầy đã truyền động lực nghiên cứu cho tôi, đã tận tình hướng dẫn, giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện luận án. Nhờ sự chỉ bảo tận tình của các thầy, tôi đã có được những kiến thức về khoa học vật liệu, về các công nghệ chế tạo, những kinh nghiệm và phương pháp nghiên cứu, phương pháp viết bài và đăng bài trên các tạp chí ISI và trên hết là mở ra con đường nghiên cứu khoa học tiếp theo của bản thân. Tôi xin chân thành cảm ơn Ban lãnh đạo Viện ITIMS, trường ĐH Bách Khoa Hà Nội, trường ĐH Thành Đô và trường Đại học FPT đã tạo điều kiện về thời gian, vật chất và tinh thần giúp tôi hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn GS.TS. Vũ Ngọc Hùng, cùng các anh, chị, em trong phòng thí nghiệm MEMS, Viện ITIMS: ThS. Lê Văn Tâm, TS. Nguyễn Ngọc Minh, NCS. Nguyễn Thanh Hương, TS. Nguyễn Văn Minh, TS. Nguyễn Thị Quỳnh Chi, TS. Ngô Đức Quân, ThS. Nguyễn Ngọc Sơn… đã chia sẻ những kinh nghiệm nghiên cứu khoa học, đã động viên và có những thảo luận góp ý giúp tôi hoàn thành luận án. Tôi xin chân thành cảm ơn TS. Nguyễn Văn Toán đã tạo điều kiện và hướng dẫn tôi sử dụng các thiết bị và làm việc trong phòng sạch. Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn tới bạn bè và đồng nghiệp đã luôn ở bên, động viên khích lệ tôi trong thời gian qua. Cuối cùng, tôi xin giành lời cảm ơn cho gia đình, gia đình là hậu phương vững chắc, là chỗ dựa tinh thần để tôi có thể yên tâm nghiên cứu trong suốt thời gian vừa qua. Hà Nội, ngày …. tháng …. năm 20…. Tác giả Đặng Văn Hiếu MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT ................................................. iii DANH MỤC CÁC BẢNG ......................................................................................... v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ............................................................... vi MỞ ĐẦU ................................................................................................................... 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHẮC ĐẦU DÒ QUÉT ......................................... 6 1.1. Cơ sở về kỹ thuật khắc đầu dò quét ................................................................. 6 1.2. Các phương pháp chấp hành ...........................................................................16 1.2.1. Phương pháp chấp hành nhiệt..................................................................16 1.2.2. Phương pháp chấp hành áp điện ..............................................................17 1.2.3. Phương pháp chấp hành tĩnh điện............................................................17 1.3. Hiệu suất khắc đầu dò quét ................................................................................19 1.4. Công nghệ chế tạo .............................................................................................20 1.5. Mục tiêu của luận án..........................................................................................24 1.6. Kết luận chương 1 .............................................................................................25 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ PHỎNG ............................................. 26 2.1. Cơ sở tính toán lý thuyết. ...................................................................................26 2.1.1. Tính toán độ cứng của lò xo .....................................................................26 2.1.2. Tính toán tần số riêng ..............................................................................33 2.1.3. Tính toán điện áp tới hạn (Vpull_in) của cấu trúc dịch chuyển một chiều theo phương z ............................................................................................................36 ...