Study, design, and characterization of anchor loss reduction and tuning the frequency of MEMS resonators for timing applications

Résumé

Les appareils électriques et toutes les machines qui comportent une partie électronique ont besoin d’une synchronisation précise pour être fonctionnels. La nécessité d’une synchronisation précise s’accroît avec la croissance considérable des télécommunications à haut débit et du traitement des données. Le besoin de dispositifs compacts et de circuits électroniques qui peuvent fonctionner encore mieux et plus rapidement nécessite de nouvelles générations de microsystèmes électromécaniques (MEMS). L’objectif de ce travail est de contribuer au développement des connaissances accumulées en matière de perte d’ancrage et d’accordabilité des dispositifs résonants MEMS. Une revue de littérature approfondie a été effectuée au début de ce travail pour présenter les dispositifs MEMS, leurs applications et leurs procédés de fabrication. Ensuite, la modélisation, la conception et la fabrication de dispositifs résonants MEMS en forme de poutre sont présentées en mettant l’accent sur la réduction des pertes d’ancrage. L’avantage de ce travail est d’illustrer l’effet de différentes formes de trous réflecteurs d’énergie qui sont placés sur la structure d’ancrage, sur la perte d’ancrage et sur le facteur de qualité poutres résonantes. L’étude d’un résonateur MEMS dont la fréquence d’opération est accordable est ensuite présentée. Dans ce travail, deux actionneurs DC avec des ressorts sont utilisés pour changer la fréquence des poutres résonnantes en touchant les ancres, ce qui conduit à l’augmentation de la rigidité du ressort des ancres et donc à l’augmentation de la fréquence du résonateur. L’avantage de ce travail est la structure simple qui apporte une haute accordabilité de la structure résonante.

Date	25 août 2023
langue originale	Anglais américain
Établissement diplômant	École de technologie supérieure
Superviseur	Frédéric Nabki (Directeur(-trice))