According to the characteristics of

According to the characteristics of smaller feature size and
lower power consumption, the micro optical scanner has
demonstrated its potential for improving the performances
of optical systems. There are many applications of micro
scanners to date, for instance, the head-up display [1], the
laser printer [2] and the optical switch [3]. After combining
with image sensors, micro optical scanners can find even more
applications for various optical devices, such as bar code reader
[4], spectrometer [5], con-focal microscope [6] and endoscopy
[7]. The silicon-based batch-fabricated micromachining
process is considered as a promising technology to implement
micro optical scanners. For example, surface micromachining
technology has been extensively exploited to implement micro
3 Author to whom any correspondence should be addressed.
scanners [8–10]. However, additional mechanical structures,
actuators and micro assembly techniques are required to
improve the moving space. Moreover, the stiffness of the thinfilm mirror plate is another design consideration to prevent
unwanted deformation [10]. Presently, the scanner has also
been extensively implemented on the SOI (silicon on insulator)
wafer [11, 12] because of the simple fabrication process and
the superior material properties of single crystal silicon. The
stiffness and flatness of the mirror plate are significantly
improved.
In general, the electrostatic and electromagnetic forces
are two major approaches to drive the SOI scanner [11, 12].
The vertical comb electrode has frequently been employed
to introduce the electrostatic force to excite the SOI scanner.
However, electrical isolation between electrodes needs to be
considered [13], and the process to fabricate the vertical comb
electrodes is not straightforward [14]. The Lorentz force is the
0960-1317/10/025020+08$30.00 1 © 2010 IOP Publishing Ltd Printed in the UK
J. Micromech. Microeng. 20 (2010) 025020 T-L Tang et al
(a)
(b)
Final position
Initial position
Torsional spring
Ferromagnetic material
γ
Easy axis
H
M
Solenoid
Thickness
θ
Length
φm
Figure 1. Actuation concepts of the scanner driven by the
magnetostatic force.
most popular approach to move the electromagnetic scanner
[12], and a large scan angle can be achieved. In this regard,
the processes to realize the coils and the electrical routings
are required [12]. The joule heat induced by the input current
during the driving of the scanner is also a concern [15]. On the
other hand, the electromagnetic scanner can also be driven by
the magnetostatic force [16]. The magnetostatic force can be
easily induced by coating a ferromagnetic material [17]. Thus,
the coils and complicated electrical routings are not required,
and the fabrication processes are relatively simple. However,
it remains a challenge to increase the driving force as well
as the scan angle for the scanner driven by the magnetostatic
force.
This study presents a torque-enhancement design
to increase the scan angle of a SOI scanner with
ferromagnetic material coating. This SOI scanner is driven
by the magnetostatic force. In short, this study patterns
the ferromagnetic material to slender rectangles to increase
the magnetization [18], and further employs the double-side
electroplating method reported in [19] to increase the volume
of the ferromagnetic materials. Thus, the magnetostatic
force induced by the ferromagnetic material on the SOI
scanner is significantly increased, so that the scan angle
of the scanner is improved. This study also establishes
the fabrication processes to realize the torque-enhancement
scanner designs on the SOI wafer. The fabrication and testing
results demonstrate the feasibility of the proposed design
concept.

Kết quả (Việt) 1:

Theo đặc điểm kích thước nhỏ hơn của tính năng vàtiêu thụ điện năng thấp hơn, các máy quét quang học micro cóchứng minh tiềm năng của nó để cải thiện các buổi biểu diễnHệ thống quang học. Có rất nhiều ứng dụng của vimáy quét cho đến nay, ví dụ, head-up display [1], cácMáy in laser [2] và quang tắc [3]. Sau khi kết hợpvới bộ cảm biến hình ảnh, máy quét quang học vi mô có thể tìm thấy nhiều hơnứng dụng cho các thiết bị quang học, chẳng hạn như đọc mã vạch[4], phổ kế [5], con tiêu cự kính hiển vi [6] và nội soi[7]. silicon-based. chế tạo hàng loạt micromachiningquá trình này được xem là một công nghệ đầy hứa hẹn để thực hiệnmáy quét quang học vi mô. Ví dụ, bề mặt micromachiningcông nghệ đã được khai thác rộng rãi để thực hiện vi3 tác giả mà bất kỳ thư cần được giải quyết.máy quét [8 – 10]. Tuy nhiên, bổ sung các công trình cơ khí,cầu dẫn động và kỹ thuật lắp ráp micro được yêu cầucải thiện không gian di chuyển. Hơn nữa, độ cứng của tấm gương thinfilm là một yếu tố thiết kế để ngăn chặn[10] biến dạng không mong muốn. Hiện nay, các máy quét có cũngđược thực hiện rộng rãi trên SOI (silicon trên chất cách điện)wafer [11, 12] bởi vì quá trình chế tạo đơn giản vàCác tính chất vật chất vượt trội của silic tinh thể duy nhất. Cácđộ cứng và độ phẳng của các tấm gương đáng kểđược cải thiện.Nói chung, lực lượng của sơn tĩnh điện và điện từcó hai cách tiếp cận chính lái xe máy quét SOI [11, 12].Các điện cực dọc lược thường xuyên được sử dụnggiới thiệu lực tĩnh điện để kích thích các máy quét SOI.Tuy nhiên, cách ly điện giữa các điện cực cầnđược coi là [13], và quá trình đặt ra chải theo chiều dọcđiện cực không phải là đơn giản [14]. Lực Lorentz là các0960-1317/10/025020+08$30.00 1 © 2010 IOP Publishing Ltd được in ở AnhJ. Micromech. Microeng. 20 (2010) 025020 T-L Tang et al(a)(b)Vị trí cuối cùngVị trí ban đầuMùa xuân vềVật liệu sắt từΓDễ dàng trụcHMSolenoidĐộ dàyΘChiều dàiΦmHình 1. Đáp khái niệm của máy quét lái xe của cáclực lượng magnetostatic.Các phương pháp phổ biến nhất để di chuyển các máy quét điện từ[12], và góc quét lớn có thể đạt được. Về vấn đề này,Các quy trình để nhận ra các cuộn dây và khai điệnlà yêu cầu [12]. Joule nhiệt gây ra bởi hiện tại đầu vàotrong thời gian lái xe máy quét cũng là một mối quan tâm [15]. Trên cácmặt khác, các máy quét điện từ có thể cũng được thúc đẩy bởimagnetostatic quân [16]. Lực lượng magnetostatic có thểdễ dàng gây ra bởi lớp phủ vật liệu sắt từ [17]. Vì vậy,các cuộn dây và phức tạp điện khai không được yêu cầu,và quy trình chế tạo là tương đối đơn giản. Tuy nhiên,nó vẫn là một thách thức để tăng động lực là tốtnhư góc quét cho các máy quét được thúc đẩy bởi magnetostaticlực lượng.Nghiên cứu này trình bày một thiết kế mô-men xoắn tăng cườngđể tăng góc quét máy quét SOI vớilớp phủ vật liệu sắt từ. Máy quét SOI này là lái xebởi lực lượng magnetostatic. Trong ngắn hạn, mô hình này nghiên cứuvật liệu sắt từ hình chữ nhật mảnh mai để tăngtừ hóa [18] và tiếp tục sử dụng mặt đôimạ điện phương pháp báo cáo trong [19] để tăng âm lượngvật liệu sắt từ. Vì vậy, magnetostaticlực gây ra bởi các vật liệu sắt từ trên SOImáy quét được tăng lên đáng kể, do đó góc quéttrong máy quét được cải thiện. Nghiên cứu này cũng thiết lậpquy trình chế tạo để nhận ra mô-men xoắn tăng cườngmáy quét các thiết kế trên SOI wafer. Chế tạo và thử nghiệmkết quả chứng minh tính khả thi của việc thiết kế đề xuấtkhái niệm.

Kết quả (Việt) 2:

Theo đặc điểm của kích thước tính năng nhỏ hơn và
tiêu thụ điện năng thấp hơn, các máy quét quang học vi mô đã
chứng tỏ tiềm năng của mình để cải thiện màn trình diễn
của các hệ thống quang học. Có rất nhiều ứng dụng của vi
máy quét cho đến nay, ví dụ, màn hình hiển thị head-up [1], các
máy in laser [2] và chuyển đổi quang [3]. Sau khi kết hợp
với bộ cảm biến hình ảnh, máy quét quang học vi mô có thể tìm thấy nhiều hơn
các ứng dụng cho các thiết bị quang học khác nhau, chẳng hạn như đầu đọc mã vạch
[4], phổ [5], kính hiển vi con-đầu mối [6] và nội soi
[7]. Các nghệ vi lô-chế tạo silicon dựa trên
quá trình được coi như một công nghệ đầy hứa hẹn để thực hiện
máy quét quang học vi mô. Ví dụ, vi cơ bề mặt
công nghệ đã được khai thác rộng rãi để thực hiện vi
3 Tác giả mà bất kỳ thư nên được giải quyết.
Máy quét [8-10]. Tuy nhiên, cấu trúc cơ khí bổ sung,
cơ cấu chấp hành và kỹ thuật lắp ráp vi được yêu cầu để
cải thiện không gian di chuyển. Hơn nữa, độ cứng của tấm gương thinfilm là một yếu tố thiết kế để ngăn chặn
sự biến dạng không mong muốn [10]. Hiện nay, các máy quét cũng đã
được triển khai rộng rãi trên SOI (silicon trên chất cách điện)
wafer [11, 12] vì trong quá trình chế tạo đơn giản và
các tính chất vật liệu cao cấp silicon đơn tinh thể. Các
độ cứng và độ phẳng của tấm gương được đáng kể
cải thiện.
Nhìn chung, lực tĩnh điện và điện từ
hai phương pháp chính để điều khiển máy quét SOI [11, 12].
Các lược điện cực theo chiều dọc đã thường xuyên được sử dụng
để giới thiệu các lực tĩnh điện để kích thích máy quét SOI.
Tuy nhiên, cách điện giữa các điện cực cần phải được
xem xét [13], và quá trình chế tạo các lược dọc
các điện cực là không đơn giản [14]. Các lực Lorentz là
0960-1317 / 10 / 025.020 + 08 30,00 $ 1 © 2010 xuất bản IOP TNHH in ở Anh
J. Micromech. Microeng. 20 (2010) 025020 TL Tang et al
(a)
(b)
vị trí cuối cùng
vị trí ban đầu
xoắn lò xo
chất liệu sắt từ
γ
dễ dàng trục
H
M
Solenoid
dày
θ
Chiều dài
φm
Hình 1. khái niệm dẫn động của máy quét được thúc đẩy bởi các
lực lượng từ tĩnh.
Cách tiếp cận phổ biến nhất để di chuyển các máy quét điện
[12], và một góc quét lớn có thể đạt được. Về vấn đề này,
các quy trình để nhận ra các cuộn dây và các tuyến điện
được yêu cầu [12]. Nhiệt jun gây ra bởi các đầu vào hiện tại
trong các lái xe của các máy quét cũng là một mối quan tâm [15]. Trên
Mặt khác, máy quét điện từ cũng có thể được điều khiển bởi
các lực lượng từ tĩnh [16]. Các lực lượng từ tĩnh có thể
dễ dàng gây ra bằng cách phủ một vật liệu sắt từ [17]. Như vậy,
các cuộn dây và tuyến đường điện phức tạp không cần thiết,
và các quá trình chế tạo tương đối đơn giản. Tuy nhiên,
nó vẫn còn là một thách thức để tăng lực cũng
như góc quét cho máy quét thúc đẩy bởi từ tĩnh
lực.
Nghiên cứu này trình bày một thiết kế mô-nâng cao
để tăng góc quét của máy quét SOI với
lớp phủ vật liệu sắt từ. Máy quét SOI này được điều khiển
bởi các lực lượng từ tĩnh. Tóm lại, mô hình nghiên cứu này
các vật liệu sắt từ để thanh mảnh hình chữ nhật để tăng
sự từ hóa [18], và tiếp tục sử dụng những đôi bên
mạ điện phương pháp báo cáo trong [19] để tăng khối lượng
của vật liệu sắt từ. Như vậy, từ tĩnh
lực gây ra bởi các vật liệu sắt từ trên SOI
máy quét được tăng lên đáng kể, do đó góc quét
của máy quét được cải thiện. Nghiên cứu này cũng thiết lập
các quy trình chế tạo để nhận ra các mô-nâng cao
thiết kế máy quét trên wafer SOI. Việc chế tạo và thử nghiệm
kết quả chứng minh tính khả thi của thiết kế đề xuất
khái niệm.