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In diesem Beitrag wird die Modellierung, Fertigung und Charakterisierung eines elektromechanischen Energiewandlers präsentiert. Dabei werden, sowohl in der Schaltungssimulation des Wandlers als auch in der entspechenden experimentellen Verifikation, der Einfluss des Lastwiderstands sowie die Frequenz und die Amplitude der anregenden Schwingung berücksichtigt. Die für diese Studie realisierten Wandler basieren auf kapazitiven Kammstrukturen aus zwei feststehenden Kammelektroden und einem über freitragende Balken beweglich gelagertem Gegenstück. Neben einem makroskopischen Modell wurden mikromechanische Resonatoren zur Verifikation der theoretischen Vorhersagen realisiert. Der für den miniaturisierten Wandler entwickelte Fertigungsprozess basiert auf „Silicon-on-insulator”-Wafern, deren aktive Siliziumschicht mithilfe von reaktivem Tiefenätzen strukturiert wurde.

Elektromechanischer Energiewandler basierend auf SOI-Technologie (Electromechanical Energytransducer Based on SOI-Technology)