MEMS/NEMS Design

Moderne Modellierungs- und Simulationstechnologien sind grundlegend für die Herstellung innovativer  MEMS/NEMS-Produkte. Die Entwicklung solcher Systeme setzt das Verständnis über verschiedene physikalische Zusammenhänge voraus. Für die Entwicklung, Analyse und Optimierung können kommerzielle und speziell entwickelte Softwarewerkzeuge verwendet werden. Eine effektive Verbindung dieser Werkzeuge unterstützt die Arbeit der Konstrukteure.

Gekoppelte Feldanalysen ermöglichen effiziente und realitätsnahe Simulationen von MEMS/NEMS-Komponenten. Im Bereich der prozessinduzierten geometrischen Toleranzen kann die gesamte Simulationskette realisiert werden. Dies beinhaltet Layout, Prozess-Emulation, Verhaltensmodellierung von Komponenten mittels der Finite-Elemente-Methode (FEM) und Modellreduktion bis hin zum Systemdesign. Das Modell kann zur Optimierung des Layouts für die Maskenerstellung genutzt werden, sodass das Element für den Test in einer virtuellen Entwicklungsumgebung und für Messungen bereit gestellt werden kann. Die gewonnenen Werte aus der Parameteridentifikation werden zur Verbesserung späterer Modelle genutzt, um zum Beispiel Teststrukturen, Resonatoren oder ganze MEMS/NEMS-Einheiten zu optimieren.

MEMS/NEMS Kernkompetenzen: 

  • Modellierung, Multiphysik-Simulation, Design und Optimierung konventioneller MEMS sowie zukunftsorientierter NEMS 
  • Anwendungsorientiertes MEMS/NEMS Konzept-, Komponenten-, Elemente- und Systemdesign 
  • Kombination mehrerer  Simulations- und Charakterisierungsmethoden für die Parameteridentifikation
  • Entwicklung von Simulationsmethoden für die Multiskalenmodellierung von NEMS
  • RF-MEMS Design
  • Maskendesign, Layout und Technologie-Support
  • Design von MOEMS, optisches Design

Die Simulationsaktivitäten auf diesem Gebiet sind: 

  • Niederfrequenz-Elektromagnetanalyse,
  • Strukturanalyse,
  • Elektromechanische Kopplung,
  • Fluid-Strukturkopplung,
  • Mikro-Fluidik und -Akustik,
  • Thermomechanisch induzierte Beanspruchung beim Packaging,
  • Elektromagnetische Simulation von RF-MEMS-Komponenten, Antennen und Systemen.