微机电系统(MEMS)器件中若干电磁学问题的数值模拟研究

微机电系统(MicroElectroMechanical Systems, MEMS)是在微电子技术基础上发展起来的多学科交叉的前沿研究领域, 目前它已成为世界瞩目的重大科技领域之一。MEMS器件的仿真、设计目前还有不少困难，困难之一是多能量域的耦合。本项目提出采用无网格算法研究MEMS器件中若干电磁学问题的数值模拟。研究的核心内容是：计算电磁学的正交基无网格方法；研究多能量域耦合的无网格算法,包括无网格的有限点方法（FCM）和边界型无单元法（BCM），并研究FCM-BCM的耦合算法；用无网格法对MEMS器件中考虑电和机械结构相互耦合的压电效应的数值模拟；用FCM-BCM算法对静电MEMS器件中静电场与结构力场相互耦合效应的数值模拟。使MEMS器件工作的静态、准静态和动态模拟成为可能，进而使我们能够对MEMS器件的结构和工艺进行计算机模拟和优化设计。