Orientador: Sergio Moehlecke

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Eletrica

Resumo: Este trabalho consiste da concepção, construção e caracterização de microdefletores de feixes luminosos, doravante denominados "microscanners", fabricados utilizando-se a técnica de corrosão anisotrópicade silício. Confrontaram-se, por análises quantitativas dos parâmetros ópticos e...

Resumo: Este trabalho consiste da concepção, construção e caracterização de microdefletores de feixes luminosos, doravante denominados "microscanners", fabricados utilizando-se a técnica de corrosão anisotrópicade silício. Confrontaram-se, por análises quantitativas dos parâmetros ópticos e dinâmicos, as características dos diferentes defletores citados na literatura, concluindo-se pela concepção de um atuador galvanométrico monolítico de silício e chegando-se a protótipos originais que apresentam vantagens com relação aos congêneres. Diversas técnicas, métodos e processos de microfabricação tiveram que ser desenvolvidos ou criados na UNICAMP, tais como: corrosão anisotrópica de Si; afinamento de lâminas simultâneo à corrosão; bobina planar e sua alimentação; máscaras de proteção contra corrosão; alívio de tensões mecânicas, etc. Além de dominar-se cada processo, foi necessário compatibilizá-Ios, de modo que os dispositivos suportassem todas as etapas da microfabricaçãosem deteriorar-se, pois os filmes finos usados na microfabricação sofrem agressões violentas, que causam-Ihes problemas de tensões mecânicas internas, de aderência e de corrosão, os quais foram resolvidos com a seleção de materiais, otimização das condições de deposição dos filmes, tratamento térmico posterior adequado, e com o desenvolvimento de máscaras de proteção aderentes e de baixa tensão mecânica, capazes de protegê-Ios e aos substratos, e de suportar o processo de corrosão anisotrópica. Cinco seqüências de fabricação foram concebidas e experimentadas, e duas geraram dispositivos caracterizáveis quanto à resposta em freqüência.Primeiro fêz-se o microscanner com suspensão por fio, com ângulo de deflexão máximo de 31,10 à freqüênciade 29,4 Hz, excitação senoidalde 3,1 mApp e campo magnético externo de 1400 Gauss. Por último fêz-se o microscanner com suspensão por barras de torção, com ângulo de deflexão máximode 160 miligrausà freqüência de 1.570 Hz, excitação senoidal de 23,2 m App e campo magnético externo de 3500 Gauss. O de barras de torção, mais indicado para a fabricação em larga-escala, teve analisadas alterações de parâmetros de fabricação que melhorassem seu desempenho. Por exemplo, a redução da resistência da bobina por um fator de dez implicou ângulo de deflexão oito vezes maior. Pode-se, pelo controle da largura da barra de torção e espessura da lâmina, produzir o ângulo de deflexão e a freqüência de ressonância desejados. O domínio de todos esses processos também abriu caminho para a fabricação de outras categorias de dispositivos, tais como microsensores, microatuadores, microtriodos, displays planos, etc.

Abstract: Not informed