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首页> 外文期刊>Sensors and Actuators, A. Physical >GaAs-based tuning fork microresonators: A first step towards a GaAs-based coriolis 3-axis Micro-Vibrating Rate Gyro (GaAs 3-axis μcVG)
【24h】

GaAs-based tuning fork microresonators: A first step towards a GaAs-based coriolis 3-axis Micro-Vibrating Rate Gyro (GaAs 3-axis μcVG)

机译：基于GaAs的音叉微谐振器：迈向基于GaAs的科里奥利3轴微振动速率陀螺仪（GaAs 3轴μcVG）的第一步

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This paper presents the design of a piezoelectric MEMS Coriolis Vibrating Gyroscope (CVG) based on a single gallium arsenide vibrating structure allowing the measurement of rotation rate along 3 orthogonal sensitive axes. Based on a theoretical and FEM study, we demonstrate that the achieved sensitivities reached for each axis is about 1.6 × 10~(-16) C/(°/s). We then demonstrate the feasibility of the realization of simple MEMS structures from C-doped Gallium Arsenide (GaAs) using standard micromachining processes. Finally, we show the fabrication and characterization of GaAs-based tuning fork microresonators as a first step towards a complete 3-axis GaAs MEMS CVG. These resonators show a resonance frequency of 42 350 Hz, a quality factor of 122 000 and a frequency temperature coefficient of 24 ppm/°K, validating the high potential of GaAs as a structural material for 3-axis MEMS CVGs.
机译：本文介绍了基于单砷化镓振动结构的压电MEMS科里奥利振动陀螺仪（CVG）的设计，该结构可测量沿3个正交敏感轴的旋转速率。根据理论和有限元研究，我们证明每个轴达到的灵敏度约为1.6×10〜（-16）C /（°/ s）。然后，我们演示了使用标准微加工工艺从C掺杂砷化镓（GaAs）实现简单MEMS结构的可行性。最后，我们展示了基于GaAs的音叉微谐振器的制造和特性，这是朝着完整的3轴GaAs MEMS CVG迈出的第一步。这些谐振器的谐振频率为42 350 Hz，品质因数为122000，频率温度系数为24 ppm /°K，这证明了GaAs作为3轴MEMS CVGs的结构材料具有很高的潜力。

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