摘要：对微机电系统（Micro-electro-mechanical systems,MEMS）器件残余应力的测量方法大都需要有标准的测试结构。这些测试结构体积较大,一方面占用有限的光刻版面积,另一方面加电和测试时都会增加复杂性和难度。针对一种基于微光机电系统（Micro-opto-electro-mechanical systems,MOEMS）技术的光栅平动式光调制器（Grating moving light modulator,GMLM）,提出一种无须外加测量结构,直接利用GMLM本身结构特性得到残余应力的测量方法。这种测量方法利用残余应力与GMLM吸合电压之间的关系,由吸合电压测量值可以计算出材料的残余应力值。推导GMLM残余应力与GMLM吸合电压之间的关系式,并考虑平行板电容的边缘效应加以修正。通过试验,给出实际GMLM采用的Al-1%Si膜的残余应力为99MPa。该方法的应用,使得GMLM器件具有残余应力自测量功能,实现测量和执行结构一体化,降低器件残余应力测量的成本和复杂度。

关键词：光栅平动式光调制器 微光机电系统 残余应力自测量方法 吸合电压 

单位：重庆大学光电技术及系统教育部重点实验室 重庆400044 重庆大学新型微纳器件与系统技术国家重点学科实验室 重庆400044