Конструктивно-технологические основы создания актюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, доктор наук Уваров Илья Владимирович

• Уваров Илья Владимирович
• доктор наук
• 2025

Оглавление диссертации доктор наук Уваров Илья Владимирович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АСПЕКТОВ СОЗДАНИЯ МЭМС-АКТЮАТОРОВ

1.1 Актюаторы для МЭМС-переключателей

1.2 Особенности электростатического актюатора и методы улучшения

рабочих характеристик

1.3 Актюаторы для микрофлюидных систем

1.4 Особенности электрохимического актюатора и методы улучшения

рабочих характеристик

1.5 Выводы по главе

ГЛАВА 2 ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СОЗДАНИЯ МЭМС-АКТЮАТОРОВ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИССЕРТАЦИОННОГО ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Технология изготовления актюаторов

2.2 Методы измерения параметров конструкции, морфологии поверхности и элементного состава материала

2.3 Методы измерения резонансных характеристик

2.4 Методы измерения диапазона перемещения

2.5 Выводы по главе

ГЛАВА 3 ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЕ АКТЮАТОРЫ ДЛЯ МЭМС-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЕЙ

3.1 Актюатор на основе кантилевера с увеличенным отношением длины к толщине

3.1.1 Проектирование актюатора

3.1.2 Изготовление актюатора

3.1.3 Рабочие характеристики

3.2 Актюатор с механизмом активного размыкания

3.2.1 Конструкция и принцип работы

3.2.2 Расчет напряжения срабатывания

3.2.3 Изготовление актюатора

3.2.4 Измерение рабочих характеристик

3.3 Модифицированный актюатор с механизмом активного размыкания

3.3.1 Конструкция и технология изготовления

3.3.2 Напряжение срабатывания

3.3.3 Быстродействие

3.3.4 Контактное сопротивление и ресурс

3.3.5 Деградация контактов

3.4 Актюатор с увеличенной развиваемой силой

3.4.1 Конструкция и расчет рабочих характеристик

3.4.2 Изготовление актюатора

3.4.3 Напряжение срабатывания, резонансные частоты и контактное сопротивление

3.4.4 Работа актюатора при разной силе прижима

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4 КОНСТРУКТИВНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ СОЗДАНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИХ АКТЮАТОРОВ

4.1 Алюминий и его сплавы как структурные материалы подвижного электрода

4.1.1 Изготовление и анализ тестовых структур

4.1.2 Поверхность и боковая стенка пленок

4.1.3 Удельное сопротивление пленок

4.1.4 Резонансная частота тестовых структур

4.1.5 Добротность тестовых структур

4.2 Метод изготовления подвижного электрода с заданным изгибом

4.2.1 Описание метода

4.2.2 Демонстрация метода на примере кантилеверов из хрома

4.3 Миграция адгезионного материала под действием электрического поля

4.3.1 Условия наблюдения миграции

4.3.2 Миграция в зазоре между электродами актюатора

4.3.3 Модификация поверхности SiO2 вблизи электродов

4.3.4 Температура и электрическое поле в актюаторе

4.3.5 Обсуждение результатов

4.4 Выводы по главе

ГЛАВА 5 ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЕ АКТЮАТОРЫ ДЛЯ МИКРОФЛЮИДНЫХ СИСТЕМ

5.1 Метод увеличения быстродействия электрохимического актюатора

5.1.1 Конструктивно-технологические основы создания актюатора

5.1.3 Циклическая работа актюатора

5.1.4 Деградация электродов, энергопотребление и время отклика

5.2 Связь рабочих характеристик актюатора с параметрами управляющего сигнала

5.2.1 Зависимость перемещения мембраны от частоты и амплитуды импульсов

5.2.2 Работа актюатора на низкой циклической частоте

5.2.3 Работа актюатора на высокой циклической частоте

5.2.4 Ресурсные испытания актюатора

5.3 Методы улучшения рабочих характеристик актюатора с титановыми электродами

5.3.1 Конструктивные и технологические методы

5.3.2 Испытание актюатора в режиме одиночной серии импульсов

5.3.3 Циклическая работа актюатора без использования однополярных импульсов

5.3.4 Циклическая работа актюатора с использованием однополярных импульсов

5.4 Метод стабилизации диапазона перемещения актюатора с титановыми электродами

5.4.1 Описание метода

5.4.2 Восстановление работоспособности окисленных электродов

5.4.3 Поддержание работоспособности неокисленных электродов

5.4.4 Окисление кольцевых электродов

5.4.5 Окисление прямоугольных электродов

5.4.6 Повреждение электродов в ходе работы

5.5 Актюатор с электродами из рутения

5.5.1 Испытание актюатора в режиме одиночной серии импульсов

5.5.2 Длительная работа актюатора в циклическом режиме

5.5.3 Деградация электродов

5.5.4 Испытание актюатора под нагрузкой

5.5.5 Работа актюатора на низкой частоте импульсов

5.6 Выводы по главе

ГЛАВА 6 ОСОБЕННОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИХ АКТЮАТОРОВ

6.1 Деградация платиновых электродов

6.1.1 Однополярный электролиз

6.1.2 Импульсы напряжения переменной полярности

6.1.3 Выявление причин модификации поверхности электродов

6.2 Изменение показателя преломления жидкости над электродами

6.3 Формирование взрывающихся микропузырей

6.4 Работа актюатора с использованием взрывов

6.4.1 Быстродействие и диапазон перемещения

6.4.2 Развиваемая сила

6.4.3 Циклическая работа актюатора

6.4.4 Износ актюатора

6.4.5 Энергопотребление

6.5 Выводы по главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Конструктивно-технологические основы создания актюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем»

ВВЕДЕНИЕ

Микроэлектромеханические системы (МЭМС) представляют собой взаимосвязанные механические и электрические компоненты микронного размера [1]. В качестве механических компонентов обычно выступают балки, пластины, мембраны и встречно-штыревые структуры. Электрическую часть составляют электроды, расположенные на механических компонентах, а также интегральная схема, управляющая движением и регистрирующая перемещение механической части. МЭМС изготавливаются с использованием технологий микроэлектроники и базируются на достижениях этой отрасли [2]. История МЭМС начинается в 1970-х годах с появлением инерциальных датчиков на основе кремния [3]. С тех пор интерес к микросистемной технике непрерывно возрастает, что подтверждается развитием рынка МЭМС [4] и стабильно высоким числом научных публикаций [5]. Востребованность МЭМС объясняется их уникальными свойствами. Малые размеры и вес, низкое энергопотребление и себестоимость, характерные для микроэлектронных изделий, сочетаются с высокими рабочими характеристиками, зачастую превосходящими характеристики традиционных крупных систем.

МЭМС успешно заняли нишу на рынке электронных компонентов. Они применяются в автомобильной промышленности, пользовательской электронике и военной технике [6]. Наибольшее распространение получили датчики физических величин, или сенсоры. К ним относятся гироскопы, акселерометры, датчики давления и другие приборы [7]. В этих устройствах внешнее воздействие вызывает перемещение чувствительного механического элемента, которое преобразуется в выходной электрический сигнал. Другую категорию МЭМС составляют приводы, или актюаторы, преобразующие электрический сигнал в энергию движения механических структур. Примером устройства на основе актюатора является микрозеркало, в котором отражающая пластинка поворачивается под действием приложенного напряжения и меняет угол отражения света [8]. Другой пример - микропинцет, предназначенный для прецизионной манипуляции миниатюрными объектами [9].

Одним из наиболее перспективных устройств на основе актюатора является переключатель, в котором подвижный электрод микронных размеров приходит в контакт с коммутируемым электродом и замыкает электрическую цепь [10]. Сочетая в себе достоинства электромагнитных и полупроводниковых реле, МЭМС-переключатели представляют интерес для передовых систем связи и радиолокации. Другим многообещающим устройством является микронасос, создающий движение жидкости в каналах микрофлюидного чипа [11]. Устройства микрофлюидики, оснащенные компактным и производительным насосом, открывают новые

возможности в исследовании клеток, анализе веществ, быстрой диагностике заболеваний и прецизионной доставке лекарств в организм человека. В целом, замена традиционных приводов на МЭМС-актюаторы позволит уменьшить размеры, снизить энергопотребление и расширить функциональные возможности многих систем.

История развития актюаторов составляет несколько десятилетий. Первые сообщения о микронасосах и переключателях появились в конце прошлого столетия [12, 13]. Однако эти изделия до сих пор не нашли широкого применения и используются, главным образом, в научных лабораториях. Причиной являются недостаточно высокие рабочие характеристики актюаторов. На сегодняшний день в микросистемной технике используются приводы различных типов: электростатические, электромагнитные, пьезоэлектрические, термические, электрохимические и др. [14, 15]. Для переключателя наиболее подходящим считается электростатический актюатор. Он имеет относительно простую конструкцию, низкое энергопотребление, высокое быстродействие и совместимость с технологией микроэлектроники. В то же время, для него характерно высокое напряжение срабатывания и малое развиваемое усилие, что усложняет управление и снижает надежность ключа. В случае микронасоса перспективным является электрохимический актюатор, развивающий большую силу, необходимую для перемещения жидкости по каналу. Его конструкция также проста и совместима с микротехнологией, а управляющее напряжение составляет единицы вольт. Однако электрохимический привод имеет длительное время срабатывания, которое сильно ограничивает рабочие характеристики насоса.

Таким образом, в отрасли МЭМС применяются актюаторы различных типов, но каждый из них имеет существенные недостатки. Невысокие рабочие характеристики микроприводов создают препятствия для практического применения ряда перспективных устройств. Недостатки актюаторов осознаются сообществом МЭМС и регулярно освещаются в зарубежных обзорных работах [14, 15]. Однако анализ современного состояния сферы МЭМС-актюаторов показывает отсутствие системного подхода к преодолению этих недостатков. Отечественные работы в подавляющем большинстве посвящены сенсорам (докторские диссертациии Матвеева В.В., 2020, Тимошенкова А.С., 2019, Лысенко И.Е., 2013, Евстифеева М.И., 2007, Драгунова В.П., 2005), тогда как развитию актюаторов уделяется существенно мешьшее внимание. Поэтому разработка системного и научно обоснованного подхода к созданию актюаторов с улучшенными рабочими характеристиками, безусловно, является актуальной темой исследования.

Цель диссертационной работы: разработка конструктивных и технологических основ создания микроактюаторов с улучшенными рабочими характеристиками, предназначенных для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем.

Для достижения поставленной цели требовалось решить следующие задачи:

1. Провести анализ конструктивных и технологических особенностей известных актюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем.

2. Выявить и систематизировать ключевые недостатки известных актюаторов, обосновать направления исследований.

3. Разработать научные основы и методы улучшения рабочих характеристик электростатических и электрохимических актюаторов.

4. Разработать технологические основы создания актюаторов с улучшенными рабочими характеристиками.

5. Разработать метрологическое обеспечение диссертационного исследования. Разработать методики измерения рабочих характеристик актюаторов, измерительные комплексы и программное обеспечение.

6. Провести апробацию предлагаемых конструктивных и технологических основ создания актюаторов с улучшенными рабочими характеристиками, оценить эффективность разработанных подходов и методов.

Научная новизна работы

1. Разработан метод снижения напряжения срабатывания электростатического актюатора, основанный на использовании кантилевера с увеличенным отношением длины к толщине в качестве подвижного электрода. Впервые представлен актюатор на основе кантилевера со сверхвысоким отношением длины к толщине, достигающим 400. Экспериментально показано снижение напряжения срабатывания актюатора до 12,5 В, что в несколько раз ниже рабочего напряжения типовых актюаторов МЭМС-переключателей.

2. Разработан метод защиты электростатического актюатора от залипания, заключающийся в использовании балки на торсионных подвесах в качестве подвижного электрода в сочетании с двумя управляющими электродами. Предложенная конструкция актюатора также позволяет снизить напряжение срабатывания до 5 В за счет использования подвесов малой упругости и увеличить силу прижима до 100 мкН за счет изменения формы электродов без существенного увеличения размеров актюатора.

3. Впервые продемонстрировано уменьшение шероховатости и размеров зерна, а также увеличение удельного сопротивления с ростом числа слоев в пленках алюминия и его сплавов с кремнием и титаном, полученных многостадийным нанесением методом магнетронного распыления. Экспериментально установлено, что добротность кантилеверов, изготовленных из указанных пленок, определяется потерями энергии на дефектах в объеме и поверхностном слое материала. На основании сравнительного исследования пленок выявлены материалы, предпочтительные для использования в электростатическом актюаторе.

4. Разработан метод изготовления подвижного электрода электростатического актюатора с заданным изгибом, основанный на искусственном создании градиента механических напряжений в материале. Градиент создается путем изменения потенциала смещения на подложке в процессе нанесения материала методом магнетронного распыления. С использованием разработанного метода впервые продемонстрировано управление изгибом кантилеверов из хрома.

5. Впервые продемонстрирована миграция хрома по поверхности подложки из оксида кремния. Экспериментально установлено, что хром мигрирует в сочетании с углеродом под действием сильного электрического поля напряженностью порядка 108 В/м. Продемонстрировано формирование нано- и микроструктур в результате миграции, приводящих к выходу электростатического актюатора из строя.

6. Разработан метод увеличения быстродействия электрохимического актюатора, заключающийся в использовании микросекундных импульсов напряжения переменной полярности в качестве управляющего сигнала. Впервые продемонстрировано увеличение рабочей частоты актюатора на 3-5 порядков по сравнению с типовыми актюаторами, использующими постоянное напряжение.

7. Установлена взаимосвязь рабочих характеристик электрохимического актюатора с параметрами управляющего сигнала. Выявлены особенности функционирования актюатора на разных частотах из диапазона от нескольких десятков до сотен герц. Исследовано влияния формы и шероховатости поверхности электродов на рабочие характеристики актюатора и установлена оптимальная конфигурация электродов.

8. Сформулированы и научно обоснованы критерии устойчивости материала электродов к деградации в процессе электролиза переменной полярности. Экспериментально установлено, что разрушение электродов происходит вследствие механического воздействия нанопузырей. Продемонстрировано длительное функционирование актюатора с электродами из рутения без признаков разрушения.

9. Разработан метод увеличения перемещения электрохимического актюатора, заключающийся в формировании микропузыря в рабочей камере, образованного слиянием нанопузырей водорода и кислорода и взрывающегося в результате горения газов. Экспериментально установлено, что использование взрывов на порядок увеличивает ход мембраны по сравнению с режимом работы без взрывов. С использованием взрывов актюатор развивает на порядок большую удельную силу в сравнении с микроприводами других типов.

Практическая значимость работы

1. Разработаны технологические основы создания электростатических актюаторов различной конфигурации. Предложенные технологические маршруты позволяют формировать

актюаторы совместно с копланарной линией передач и контролировать механическое напряжение в электродах. Особенностью разработанного подхода является использование сухого травления жертвенного слоя, исключающее залипание вывешенных структур под действием капиллярных сил. Эффективность разработанных технологических основ подтверждена результатами испытаний МЭМС-переключателей с резистивным и емкостным контактом.

2. Разработаны технологические основы создания электрохимического мембранного актюатора и его интеграции в микрофлюидный чип. В основе предложенной технологии лежит поверхностная и объемная микрообработка стеклянных и кремниевых подложек, дополненная процессами формирования полимерных структур и сращивания пластин. По разработанной технологии впервые изготовлен перистальтический микронасос на электрохимическом принципе, предназначенный для использования в имплантируемых модулях прецизионной доставки лекарств.

3. Разработаны методики измерения рабочих характеристик электростатических и электрохимических актюаторов. Созданы измерительные комплексы, регистрирующие угловое и линейное перемещение подвижных микроструктур. Регистрация осуществляется методом «светового рычага» и интерферометрии. Создано программное обеспечение для управления измерительными комплексами. Разработанные методы применялись для измерения рабочих характеристик МЭМС различного назначения в рамках НИР по заказу АНПП «ТЕМП-АВИА» (г. Арзамас), ФГУП «ВНИИА» (г. Москва), АО «ЦЭНКИ» - «НИИ ПМ им. академика В.И. Кузнецова» (г. Москва).

Положения, выносимые на защиту

1. Метод уменьшения напряжения срабатывания электростатического актюатора, основанный на использовании кантилевера с увеличенным отношением длины к толщине в качестве подвижного электрода. Напряжение срабатывания актюатора на основе кантилевера с отношением длины к толщине, достигающим 400, в несколько раз ниже рабочего напряжения типовых актюаторов для МЭМС-переключателей.

2. Метод защиты электростатического актюатора от залипания, заключающийся в использовании балки на торсионных подвесах в качестве подвижного электрода в сочетании с двумя управляющими электродами. Наличие второго управляющего электрода позволяет создавать размыкающую электростатическую силу. Использование торсионных подвесов малой упругости и оптимизация формы электродов позволяет создать компактный актюатор, обладающий напряжением срабатывания менее 5 В и силой прижима более 100 мкН, необходимой для надежной работы контактов МЭМС-переключателя.

3. Шероховатость поверхности и размер зерна пленок алюминия и его сплавов с кремнием и титаном, полученных многостадийным нанесением методом магнетронного распыления, уменьшаются с ростом числа слоев, в то время как удельное сопротивление увеличивается. Добротность кантилеверов, изготовленных из указанных пленок, в отсутствие воздушного демпфирования определяется потерями энергии на дефектах в объеме и поверхностном слое материала.

4. Метод изготовления подвижного электрода электростатического актюатора с заданным изгибом, заключающийся в искусственном создании градиента механических напряжений в слоях материала. Градиент создается за счет изменения потенциала смещения на подложке в процессе нанесения материала методом магнетронного распыления. По сравнению с другими методами задания изгиба подвижного электрода, предложенный метод отличается универсальностью в выборе материала электрода, направления изгиба и типа подложки.

5. Электрическое поле напряженностью от 0,5108 до 1,5108 В/м вызывает миграцию хрома, используемого в качестве адгезионного материала для золотых и платиновых электродов, по поверхности подложки из оксида кремния. В результате миграции на поверхности подложки между электродами формируются нано- и микроструктуры из хрома в сочетании с углеродом, приводящие к выходу актюатора из строя через 103-106 рабочих циклов.

6. Метод увеличения быстродействия электрохимического актюатора, заключающийся в использования импульсов напряжения переменной полярности длительностью от 0,1 до 5 мкс в качестве управляющего сигнала. Метод позволяет увеличить рабочую частоту актюатора на 3-5 порядков по сравнению с типовыми актюаторами, использующими постоянное напряжение.

7. Разрушение электродов актюатора в электрохимическом процессе переменной полярности обусловлено механическим воздействием нанопузырей на их поверхность. Устойчивость электродов к разрушению определяется пределом прочности материала. Актюатор с рутениевыми электродами способен непрерывно работать в течение 5-ти часов без признаков разрушения.

8. Метод увеличения перемещения электрохимического актюатора, основанный на формировании микропузыря в рабочей камере, образованного слиянием нанопузырей водорода и кислорода и взрывающегося в результате горения газов. Ход мембраны актюатора при использовании взрывов на порядок превышает ход без использования взрывов, а удельная сила более чем на порядок выше, чем у микроприводов других типов.

Достоверность результатов, полученных в диссертационной работе, обеспечивается использованием современных экспериментальных методик, воспроизводимостью результатов, а также согласием экспериментальных данных с результатами аналитических расчетов и численного моделирования. Сделанные выводы не противоречат основным представлениям в

данной области науки. Результаты исследований прошли рецензирование и опубликованы в высокорейтинговых журналах, а также апробированы на многочисленных международных научных и технологических конференциях и форумах.

Апробация результатов работы

Результаты диссертационной работы докладывались на следующих научных и технологических мероприятиях:

- международный технологический форум «Инновации. Технологии. Производство», Рыбинск, 2024;

- российский форум «Микроэлектроника», Роза Хутор, 2022, Сириус, 2023;

- международная конференция «Микро- и наноэлектроника» (ICMNE), Звенигород, 2014, 2016, 2018, 2021, 2023;

- 45-я международная конференция «Micro & Nano Engineering» (MNE), Родос, Греция,

2019;

- международная конференция «Micromechanics and Microsystems Europe Workshop» (MME), Толедо, Испания, 2015, Корк, Ирландия, 2016, Уппсала, Швеция, 2017, Смоленице, Словакия, 2018;

- 3-я международная конференция «Microfluidic Handling Systems» (MFHS), Энсхеде, Нидерланды, 2017;

- международная научно-техническая конференция «Технологии микро- и наноэлектроники в микро- и наносистемной технике», Москва, 2016, 2019;

- международная конференция по актуальным проблемам физики поверхности и наноструктур (ICMPSN), Ярославль, 2017, 2019;

- XII российская конференция по физике полупроводников, Звенигород, 2015;

- всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов, аспирантов и молодых учёных «Микроэлектроника и информатика», Зеленоград, 2023, 2024;

- международная научно-техническая конференция молодых ученых «Инновационные материалы и технологии», Минск, 2020, 2021;

- школа-конференция с международным участием по оптоэлектронике, фотонике и нанобиоструктурам «Saint Petersburg OPEN», Санкт-Петербург, 2014, 2015, 2016, 2017, 2018, 2019, 2020, 2021, 2022, 2023, 2024;

- всероссийская с международным участием молодежная научно-практическая конференция «Физика, техника и технология сложных систем», Ярославль, 2020, 2021, 2022, 2023, 2024;

- международная молодежная научно-практическая конференция «Путь в науку», Ярославль, 2018, 2019.

Связь работы с государственными программами и НИР

Работы по теме диссертации поддержаны следующими программами и грантами:

- государственное задание № FFNN-2022-0017 «Фундаментальные и прикладные исследования, направленные на создание перспективных элементов и устройств микро- и наносистемной техники» на 2022-2026 гг.;

- государственное задание № 0066-2019-0002 «Фундаментальные исследования в области разработки технологий создания структур микро- и наносистемной техники» на 20192021 гг.;

- грант Фонда содействия инновациям № 91354 «Разработка микромеханического СВЧ-реле для передовых систем связи» на 2024 г. (научный руководитель Уваров И.В.);

- грант Фонда содействия инновациям № 91740 «Разработка микроэлектромеханического переключателя для перспективных радиолокационных систем» на 2024 г. (научный руководитель Уваров И.В.);

- грант РНФ № 18-79-10038П «Быстрый электрохимический микронасос для портативного модуля доставки лекарств» на 2021-2023 гг. (руководитель Уваров И.В.);

- грант РНФ № 18-79-10038 «Быстрый электрохимический микронасос для портативного модуля доставки лекарств» на 2018-2021 гг. (руководитель Уваров И.В.);

- грант Президента РФ № МК-945.2021.4 «МЭМС-переключатель для перспективных систем связи и радиолокации» на 2021 2022 гг. (руководитель Уваров И.В.);

- грант РНФ № 15-19-20003 «Сильный и быстрый микродвигатель на основе спонтанной реакции между водородом и кислородом в нанопузырьках» на 2015-2017 гг.;

- грант РФФИ № 16-37-60065 «Бистабильный МЭМС-переключатель электростатического типа с низким напряжением срабатывания» на 2016-2018 гг. (руководитель Уваров И.В.);

- грант РФФИ № 14-07-31156 «Снижение напряжения срабатывания микропереключателя электростатического типа путем использования кантилевера со сверхвысоким отношением длины к толщине» на 2014-2015 гг. (руководитель Уваров И.В.);

- НИР «Исследование и разработка технологии изготовления элемента кристаллического изделия ДУС-ММ» (заказчик АНПП «ТЕМП-АВИА», г. Арзамас, договор № 71/223/07-311/22, 2023 г.);

- НИР «Исследование конструктивно-технологических вариантов построения привода с использованием технологии МЭМС» (заказчик ФГУП «ВНИИА», г. Москва, договор № 6903/14, 2014 г.);

- НИР «Разработка опытных образцов чувствительного элемента линейного акселерометра с улучшенными электрофизическими параметрами» (заказчик ФГУП «ВНИИА», г. Москва, договор № 73-04/14, 2014 г.);

- НИР «Разработка опытных образцов линейных акселерометров» (заказчик ФГУП «ВНИИА», г. Москва, договор № 53-02/13, 2013 г.);

- НИР «Исследование технологической возможности создания МЭМС-реле с двумя устойчивыми состояниями» (заказчик ФГУП «ВНИИА», г. Москва, договор № 54-02/13, 2013 г.);

- НИР «Разработка экспериментальной технологии изготовления составных частей МВГ» (заказчик Филиал АО «ЦЭНКИ» - «НИИ ПМ им. академика В.И. Кузнецова», г. Москва, договор № 56-06/13, 2013 г.);

- НИР «Испытания кремниевых микроподвесов» (заказчик Филиал АО «ЦЭНКИ» -«НИИ ПМ им. академика В.И. Кузнецова», г. Москва, договор № 40-07/12, 2012 г.).

Личный вклад автора

Автору принадлежит ключевая роль в большинстве работ, представленных в диссертации. Постановка задач и планирование исследований, теоретический анализ, проведение экспериментов, обработка и интерпретация результатов проводились соискателем самостоятельно. Также автор принимал активное участие в изготовлении актюаторов и выполнял отдельные технологические операции. Ряд расчетов и экспериментов был проведен студентами и аспирантами под руководством соискателя.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы и приложения и содержит 292 страницы, 202 рисунка, 15 таблиц, 53 формулы. Список использованных источников включает 358 наименований.

Публикации

Результаты диссертации опубликованы в 42 работах, включая 13 статей в российских журналах, рекомендованных ВАК, 23 статьи в зарубежных журналах, индексируемых в Web of Science и Scopus (12 статей входят в Q1), 3 главы в монографиях, 2 патента РФ на изобретение и 1 заявку на патент.

Статьи в отечественных журналах, рекомендованных ВАК:

1. Уваров, И.В. Актюаторы для микроэлектромеханических систем / И.В. Уваров // Наноиндустрия. - 2024. - Том 17. - № 810-2. - С. 403-407.

2. Белозеров, И.А. МЭМС-переключатель на основе кантилевера с увеличенным контактным усилием / И.А. Белозеров, И.В. Уваров // Микроэлектроника. - 2023. - Том 52. -№ 6. - С. 449-458.

3. Морозов, М.О. Расчет рабочих характеристик МЭМС-переключателя с «плавающим» электродом / М.О. Морозов, И.В. Уваров // Микроэлектроника. - 2023. - Том 52. - № 6. -С. 469-480.

4. Уваров, И.В. МЭМС-переключатель с контактами из платины и рутения / И.В. Уваров, А.М. Абрамычев // Наноиндустрия. - 2023. - Том 16. - № 98-2. - С. 313-315.

5. Шлепаков, П.С. Микронасос на основе быстрого электрохимического актюатора / П.С. Шлепаков, И.В. Уваров, А.М. Абрамычев, В.Б. Световой // Наноиндустрия. - 2023. - Том 16. -№ 98-2. - С. 594-596.

6. Уваров, И.В. Быстрый электрохимический микронасос для портативного модуля доставки лекарств / И.В. Уваров, П.С. Шлепаков, А.М. Абрамычев, В.Б. Световой // Микроэлектроника. - 2023. - Том 52. - № 3. - С. 1-9.

7. Лукичев, В.Ф. Изготовление и резонансные характеристики PZT-кантилеверов /

B.Ф. Лукичев, И.И. Амиров, И.В. Уваров, К. Кешаварздивколаи, Д.А. Воротынцев, Д.С. Серегин, К.А. Воротилов // Нано- и микросистемная техника. - 2021. - Том 23. - № 5. -

C. 255-260.

8. Уваров, И.В. Расчет рабочих характеристик МЭМС-переключателя с увеличенным отношением емкостей / И.В. Уваров, Н.В. Марухин, П.С. Шлепаков, В.Ф. Лукичев // Микроэлектроника. - 2020. - Том 49. - № 4. - С. 271-280.

9. Уваров, И.В. Исследование характеристик МЭМС-переключателя электростатического типа с механизмом активного размыкания / И.В. Уваров, А.Н. Куприянов // Микроэлектроника. - 2018. - Том 47. - № 5. - С. 30-37.

10. Бабушкин, А.С. Влияние низкоэнергетической ионно-плазменной обработки на остаточные напряжения в тонких пленках хрома / А.С. Бабушкин, И.В. Уваров, И.И. Амиров // Журнал технической физики. - 2018. - Том 88. - Вып. 12. - С. 1845-1852.

11. Уваров, И.В. Бистабильный МЭМС-переключатель с механизмом активного размыкания электродов / И.В. Уваров, В.В. Наумов, О.М. Королева, Е.И. Ваганова, И.И. Амиров // Нано- и микросистемная техника. - 2016. - Том 18. - № 9. - С. 582-588.

12. Уваpов, И.В. МЭМС-переключатель электростатического типа на основе кантилевера наноразмерной толщины / И.В. Уваpов, В.В. Наумов, Р.В. Селюков // Нано- и микросистемная техника. - 2015. - № 4. - С. 32-37.

13. Уваpов, И.В. Особенности изготовления металлических кантилеверов наноразмерной толщины / И.В. Уваpов, В.В. Наумов, И.И. Амиров // Нано- и микросистемная техника. - 2013. - № 11. - С. 5-9.

Статьи в зарубежных журналах, индексируемых в «Web of Science» и «Scopus»:

14. Uvarov I.V., Shlepakov P.S., Svetovoy V.B. A fast and strong microactuator powered by internal combustion of hydrogen and oxygen // Adv. Mater. Technol. - 2024. - 2400690. -DOI 10.1002/admt.202400690. Q1

15. Uvarov I.V., Belozerov I.A. Design guideline for a cantilever-type MEMS switch with high contact force // Micro. - 2024. - Vol. 4. - P. 1-13.

16. Postnikov A.V., Uvarov I.V., Svetovoy V.B. Experimental setup for measuring the dispersion forces by the adhered cantilever method // Review of Scientific Instruments. - 2023. -Vol. 94. - 043907.

17. Uvarov I.V., Svetovoy V.B. Nanoreactors in action for a durable microactuator using spontaneous combustion of gases in nanobubbles // Scientific Reports. - 2022. - Vol. 12. - 20895. Q1

18. Uvarov I.V., Melenev A.E., Svetovoy V.B. Fast electrochemical actuator with Ti electrodes in the current stabilization regime // Micromachines. - 2022. - Vol. 13. - 283.

19. Uvarov I.V. Migration of adhesive material in electrostatically actuated MEMS switch // Microelectronics Reliability. - 2021. - Vol. 125. - 114372.

Список литературы диссертационного исследования доктор наук Уваров Илья Владимирович, 2025 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Senturia, S.D. Microsystem Design / S.D. Senturia. - Dodrecht: Kuwler Academic Publishers, 2001. - 689 p.

2. Gad-el-Hak, M. MEMS: Design and fabrication / M. Gad-el-Hak - Boca Raton: CRC Press, 2006. - 647 p.

3. Roylance L.M., Angell J.B. A batch-fabricated silicon accelerometer // IEEE Trans. Electron Dev. - 1979. - Vol. 26. - P. 1911-1917.

4. Global Micro-Electro-Mechanical System (MEMS) Market - Industry Trends and Forecast to 2028 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-micro-electro-mechanical-system-mems-market

5. D'Alessandro A., Scudero S., Vitale G. A review of the capacitive MEMS for seismology // Sensors. - 2019. - Vol. 19. - 3093.

6. Gad-el-Hak, M. MEMS: Applications / M. Gad-el-Hak - Boca Raton: CRC Press, 2006. - 547 p.

7. Распопов, В.Я. Микромеханические приборы: учебное пособие / В.Я. Распопов. -М.: Машиностроение, 2007. - 400 с.

8. Pengwang E., Rabenorosoa K., Rakotondrabe M., Andreff N. Scanning micromirror platform based on MEMS technology for medical application // Micromachines. - 2016. - Vol. 7. -24.

9. Pan P., Wang W., Ru C., Sun Y., Liu X. MEMS-based platforms for mechanical manipulation and characterization of cells // J. Micromech. Microeng. - 2017. - Vol. 27. - 123003.

10. Rebeiz, G.M. RF MEMS: Theory, design, and technology / G.M. Rebeiz - Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc., 2003. - 495 p.

11. Nguyen, N.-T. Fundamentals and applications of microfluidics / N.-T. Nguyen, S. Wereley. - Norwood, MA: Artech House, Inc., 2006. - 512 p.

12. Spencer W.J., Corbett W.T., Dominguez L.R., Shafer B.D. An electronically controlled piezoelectric insulin pump and valves // IEEE Trans. Sonics Ultrason. - 1978. - Vol. 25. - P. 153-156.

13. Larson L.E., Hackett R.H., Melendes M.A., Lohr R.F. Micromachined microwave actuator (MIMAC) technology - a new tuning approach for microwave integrated circuits // IEEE 1991 Microwave and Millimeter-Wave Monolithic Circuits Symposium. Digest of Papers. - 10-11 June 1991. - Boston, MA, USA. - P. 27-30.

14. Algamili A.S., Khir M.H.M., Dennis J.O., Ahmed A.Y., Alabsi S.S., Hashwan S.S.B., Junaid M.M. A review of actuation and sensing mechanisms in MEMS-based sensor devices // Nanoscale Res. Lett. - 2021. - Vol. 16. - 16.

15. Ghazali F.A.M., Hasan M.N., Rehman T., Nafea M., Ali M.S.M., Takahata K. MEMS actuators for biomedical applications: a review // J. Micromech. Microeng. - 2020. - Vol. 30. -073001.

16. Panasonic RD Coaxial Switches. Специальные реле для использования в цепях коммутации ВЧ сигналов частотой до 26,5 ГГц [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.mt-system.ru/catalog/vysokochastotnye-rele

17. Omron G6K-2F-RF-V Surface-mounting High-frequency Relay [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://components.omron.com/us-en/products/relays/G6K-2F-RF-V

18. Nickolas C., Choosing an RF Switch [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.digikey.com/en/articles/techzone/2012/jul/choosing-an-rf-switch

19. Tilmans H.A.C., De Raedt W., Beyne E. MEMS for wireless communications: 'from RF-MEMS components to RF-MEMS-SiP' // J. Micromech. Microeng. - 2003. - Vol. 13. - P. S139-S163.

20. Lucyszyn S. Review of radio frequency microelectromechanical systems technology // IEE Proc.-Sci. Meas. Technol. - 2004. - Vol. 151. - P. 93-103.

21. Sterner M., Somjit N., Shah U., Dudorov S., Chicherin D., Raisanen A., Oberhammer J. Microwave MEMS devices designed for process robustness and operational reliability // Int. J. Microw. Wireless Technol. - 2011. - Vol. 3. - P. 547-563.

22. Shi Y., Shen Z. Recent advances in flexible RF MEMS // Micromachines. - 2022. - Vol. 13. - 1088.

23. Rebeiz G.M., Muldavin J.B. RF MEMS switches and switch circuits // IEEE Microw. Mag. - 2001. - Vol. 2. - P. 59-71.

24. Cao T., Hu T., Zhao Y. Research status and development trend of MEMS switches: A review // Micromachines. - 2020. - Vol. 11. - 694.

25. Kurmendra, Kumar R. A review on RF micro-electro-mechanical-systems (MEMS) switch for radio frequency applications // Microsyst. Technol. - 2021. - Vol. 27. - P. 2525-2542.

26. Rebeiz G.M., Tan G.-L., Hayden J.S. RF MEMS phase shifters: design and applications // IEEE Microw. Mag. - 2002. - Vol. 3. - P. 72-81.

27. Tan G.-L., Mihailovich R.E., Hacker J.B., DeNatale J.F., Rebeiz G.M. Low-loss 2- and 4bit TTD MEMS phase shifters based on SP4T switches // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2003. - Vol. 51. - P. 297-304.

28. Lee S., Park J.-H., Kim H.-T., Kim J.-M., Kim Y.-K., Kwon Y. Low-loss analog and digital reflection-type MEMS phase shifters with 1:3 bandwidth // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2004. - Vol. 52. - P. 211-219.

29. Gong S., Shen H., Barker N.S. A 60-GHz 2-bit switched-line phase shifter using SP4T RF-MEMS switches // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2011. - Vol. 59. - P. 894-900.

30. Dey S., Koul S.K. Design and development of a CPW-based 5-bit switched-line phase shifter using inline metal contact MEMS series switches for 17.25 GHz transmit/receive module application // J. Micromech. Microeng. - 2014. - Vol. 24. - 015005.

31. Dey S., Koul S.K. Reliability analysis of Ku-band 5-bit phase shifters using MEMS SP4T and SPDT switches // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2015. - Vol. 63. - P. 3997-4012.

32. Sharma A.K., Gautam A.K., Farinelli P., Dutta A., Singh S.G. A Ku band 5 bit MEMS phase shifter for active electronically steerable phased array applications // J. Micromech. Microeng. -2015. - Vol. 25. - 035014.

33. Koul S.K., Dey S., Poddar A.K., Rohde U.L. Ka-band reliable and compact 3-bit true-time-delay phase shifter using MEMS single-pole-eight-throw switching networks // J. Micromech. Microeng. - 2016. - Vol. 26. - 104002.

34. Dey S., Koul S.K., Poddar A.K., Rohde U.L. Ku to V-band 4-bit MEMS phase shifter bank using high isolation SP4T switches and DMTL structures // J. Micromech. Microeng. - 2017. -Vol. 27. - 105010.

35. Park J.-H., Lee S., Kim J.-M., Kim H.-T., Kwon Y., Kim Y.-K. Reconfigurable millimeter-wave filters using CPW-based periodic structures with novel multiple-contact MEMS switches // J. Microelectromech. Syst. - 2005. - Vol. 14. - P. 456-463.

36. Sekar V., Armendariz M., Entesari K. A 1.2-1.6-GHz substrate-integrated-waveguide RF MEMS tunable filter // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2011. - Vol. 59. - P. 866-876.

37. Blondy P., Peroulis D. Handling RF power: the latest advances in RF-MEMS tunable filters // IEEE Microw. Mag. - 2013. - Vol. 14. - P. 24-38.

38. Nordquist C.D., Branch D.W., Pluym T., Choi S., Nguyen J.H., Grine A., Dyck C.W., Scott S.M., Sing M.N., Olsson R.H. MEMS switching of contour-mode aluminum nitride resonators for switchable and reconfigurable radio frequency filters // J. Micromech. Microeng. - 2016. - Vol. 26. - 104001.

39. Guo X., Gong Z., Zhong Q., Liang X., Liu Z. A miniaturized reconfigurable broadband attenuator based on RF MEMS switches // J. Micromech. Microeng. - 2016. - Vol. 26. - 074002.

40. Iannacci J., Tschoban C. RF-MEMS for future mobile applications: experimental verification of a reconfigurable 8-bit power attenuator up to 110 GHz // J. Micromech. Microeng. -2017. - Vol. 27. - 044003.

41. Li M., Zhang Y., Zhao Y., Xue P., Wu Q. Design and fabrication of a 4-bit RF MEMS attenuator with a high attenuation accuracy // Analog Integr. Circ. Sig. Process. - 2020. - Vol. 102. -P. 617-624.

42. van Spengen W.M., Roobol SB., Klaassen W.P., Oosterkamp T.H. The MEMSamp: using (RF-)MEMS switches for the micromechanical amplification of electronic signals // J. Micromech. Microeng. - 2010. - Vol. 20. - 125011.

43. Heredia J., Ribo M., Pradell L., Wipf ST., Göritz A., Wietstruck M., Wipf C., Kaynak M., A 125-143-GHz frequency-reconfigurable BiCMOS compact LNA using a single RF-MEMS switch // IEEE Microw. Wireless Compon. Lett. - 2019. - Vol. 29. - P. 339-341.

44. Iannacci J. RF-MEMS for high-performance and widely reconfigurable passive components - A review with focus on future telecommunications, Internet of Things (IoT) and 5G applications // J. King Saud Univ. - Science. - 2017. - Vol. 29. - P. 436-443.

45. Shekhar S., Vinoy K.J., Ananthasuresh G.K. Low-voltage high-reliability MEMS switch for millimeter wave 5G applications // J. Micromech. Microeng. - 2018. - Vol. 28. - 075012.

46. Ma L.-Y., Soin N., Daut M.H.M., Hatta S.F.W.M. Comprehensive study on RF-MEMS switches used for 5G scenario // IEEE Access. - 2019. - Vol. 7. - 107506.

47. Rao K.R., Kumar P.A., Guha K., Sailaja B.V.S., Vineetha K.V., Baishnab K.L., Sravani K.G. Design and simulation of fixed-fixed flexure type RF MEMS switch for reconfigurable antenna // Microsyst. Technol. - 2021. - Vol. 27. - P. 455-462.

48. Xu Y., Tian Y., Zhang B., Duan J., Yan L. A novel RF MEMS switch on frequency reconfigurable antenna application // Microsyst. Technol. - 2018. - Vol. 24. - P. 3833-3841.

49. Haupt R.L., Lanagan M. Reconfigurable antennas // IEEE Antnnas Propag. Mag. - 2013. - Vol. 55. - P. 49-61.

50. Haider N., Caratelli D., Yarovoy A.G. Recent developments in reconfigurable and multiband antenna technology // Int. J. Antennas Propag. - 2013. - Vol. 2013. - 869170.

51. Daneshmand M., Mansour R.R. RF MEMS satellite switch matrices // IEEE Microw. Mag. - 2011. - Vol. 12. - P. 92-109.

52. Zhou W., Sheng W., Cui J., Han Y., Ma X., Zhang R. SR-Crossbar topology for large-scale RF MEMS switch matrices // IET Microw., Antennas Propag. - 2019. - Vol. 13. - P. 231-238.

53. Petersen K.E. Micromechanical Membrane switches on silicon // IBM J. Res. Dev. -1979. - Vol. 23. - P. 376-385.

54. ADGM1304 - 0 Hz/DC to 14 GHz, single-pole, four-throw MEMS switch with integrated driver [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.everythingrf.com/products/switches/analog-devices/613-29-adgm1304

55. Menlo Micro [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://menlomicro.com/rf-switches/

56. Majumder S., Lampen J., Morrison R., Maciel J. MEMS switches // IEEE Instrum. Meas. Mag. - 2003. - Vol. 6. - P. 12-15.

57. Seki T., Uno Y., Narise K., Masuda T., Inoue K., Sato S., Sato F., Imanaka K., Sugiyama S. Development of a large-force low-loss metal-contact RF MEMS switch // Sens. Actuators A. - 2006. - Vol. 132. - P. 683-688.

58. Robin R., Millet O., Segueni K., Buchaillot L. Low actuation voltage SPDT RF MEMS K band switch using a single gold membrane // IEEE 22nd Int. Conf. Micro Electro Mech. Syst. - 2529 January 2009. - Sorrento, Italy. - P. 872-875.

59. Goins D.A., Nelson R.D., McKillop J.S. Design of a 20 GHz low loss ohmic contact RF MEMS switch // IEEE/MTT-S Int. Microw. Symp. - 2007. - P. 371-374.

60. Rebeiz G.M., Patel C.D., Han S.K., Ko C.-H., Ho K.M.J. The search for a reliable MEMS switch // IEEE Microw. Mag. - 2013. - Vol. 14. - P. 57-67.

61. Zaghloul U., Papaioannou G., Bhushan B., Coccetti F., Pons P., Plana R. On the reliability of electrostatic NEMS/MEMS devices: review of present knowledge on the dielectric charging and stiction failure mechanisms and novel characterization methodologies // Microelectron. Reliab. - 2011. - Vol. 51. - P. 1810-1818.

62. Huang Y., Vasan A.S.S., Doraiswami R., Osterman M., Pecht M. MEMS reliability review // IEEE Trans. Dev. Mater. Reliab. - 2012. - Vol. 12. - P. 482-493.

63. Mulloni V. Instability and drift phenomena in switching RF-MEMS microsystems // Actuators. - 2019. - Vol. 8. - 15.

64. Saleem M.M., Nawaz H. A systematic review of reliability issues in RF-MEMS switches // Micro and Nanosyst. - 2019. - Vol. 11. - P. 11-33.

65. Soma A. A survey of mechanical failure and design for reliability of MEMS // IOP Conf. Ser.: Mater. Science Eng. - 2020. - Vol. 724. - 012051.

66. Potekhina A., Wang C. Review of electrothermal actuators and applications // Actuators. - 2019. - Vol. 8. - 69.

67. Geear M.C., Yeatman E.M., Holmes A.S., Syms R.R.A., Finlay A.P. Microengineered electrically resettable circuit breaker // J. Microelectromech. Syst. - 2004. - Vol. 13. - P. 887-894.

68. Qiu J., Lang J.H., Slocum A.H., Weber A.C. A bulk-micromachined bistable relay with U-shaped thermal actuators // J. Microelectromech. Syst. - 2005. - Vol. 14. - P. 1099-1109.

69. Zolfaghari P., Arzhang V., Zolfaghari M. A low loss and power efficient micro-electro-thermally actuated RF MEMS switch for low power and low loss applications // Microsyst. Technol. -2018. - Vol. 24. - P. 3019-3032.

70. Wang Y., Li Z., McCormick D.T., Tien N.C. A micromachined RF microrelay with electrothermal actuation // Sens. Actuators A. - 2003. - Vol. 103. - P. 231-236.

71. Shi W., Tien N.C., Li Z. A highly reliable lateral MEMS switch utilizing undoped polysilicon as isolation material // J. Microelectromech. Syst. - 2007. - Vol. 16. - P. 1173-1184.

72. Daneshmand M., Fouladi S., Mansour R.R., Lisi M., Stajcer T. Thermally actuated latching RF MEMS switch and its characteristics // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2009. -Vol. 57. - P. 3229-3238.

73. de Boer MP., Czaplewski D.A., Baker M.S., Wolfley S.L., Ohlhausen J.A. Design, fabrication, performance and reliability of Pt- and RuO2-coated microrelays tested in ultra-high purity gas environments // J. Micromech. Microeng. - 2012. - Vol. 22. - 105027.

74. Shojaei-Asanjan D., Bakri-Kassem M., Mansour R.R. Analysis of thermally actuated RF-MEMS switches for power limiter applications // J. Microelectromech. Syst. - 2019. - Vol. 28. - P. 107-113.

75. Sun X.-Q., Farmer K.R., Carr W.N. A bistable microrelay based on two-segment multimorph cantilever actuators // Proc. MEMS 98. - 25-29 January 1998. - Heidelberg, Germany. -P. 154-159.

76. Raychowdhury A., Kim J.I., Peroulis D., Roy K. Integrated MEMS switches for leakage control of battery operated systems // IEEE Custom Integr. Circ. Conf. 2006. - 10-13 September 2006. - San Jose, CA, USA. - P. 457-460.

77. Cheng P., Zhang Y., Mao S., Wang H., Ding G., Zhang C., Dai X., Zhao X. Novel electro-thermal latching micro-switch based on Ni/electrophoretic polymer micro-cantilevers // J. Micromech. Microeng. - 2014. - Vol. 24. - 125015.

78. Muralt P. Recent progress in materials issues for piezoelectric MEMS // J. Am. Ceram. Soc. - 2008. - Vol. 91. - P. 1385-1396.

79. Lee H.-C., Park J.-H., Park J.-Y., Nam H.-J., Bu J.-U. Design, fabrication and RF performances of two different types of piezoelectrically actuated Ohmic MEMS switches // J. Micromech. Microeng. - 2005. - Vol. 15. - P. 2098-2104.

80. Park J.-H., Lee H.-C., Park Y.-H., Kim Y.-D., Ji C.-H., Bu J.-U., Nam H.-J. A fully wafer-level packaged RF MEMS switch with low actuation voltage using a piezoelectric actuator // J. Micromech. Microeng. - 2006. - Vol. 16. - P. 2281-2286.

81. Mahameed R., Sinha N., Pisani M.B., Piazza G. Dual-beam actuation of piezoelectric AlN RF MEMS switches monolithically integrated with AlN contour-mode resonators // J. Micromech. Microeng. - 2008. - Vol. 18. - 105011.

82. Sinha N., Jones T.S., Guo Z., Piazza G. Body-biased complementary logic implemented using AlN piezoelectric MEMS switches // J. Microelectromech. Syst. - 2012. - Vol. 21. - P. 484-496.

83. Pulskamp J.S., Proie R.M., Polcawich R.G. Nano- and micro-electromechanical switch dynamics // J. Micromech. Microeng. - 2014. - Vol. 24. - 015011.

84. Zaghloul U., Piazza G. Highly scalable NEMS relays with stress-tuned switching voltage using piezoelectric buckling actuators // IEEE Trans. Electron Dev. - 2014. - Vol. 61. - P. 3520-3528.

85. Hosaka H., Kuwano H., Yanagisawa K. Electromagnetic microrelays: concepts and fundamental characteristics // Sens. Actuators A. - 1994. - Vol. 40. - P. 41-47.

86. Taylor W.P., Allen M.G. Integrated magnetic microrelays: normally open, normally closed, and multi-pole devices // Proc. Int. Solid State Sens. Actuators Conf. - 19-19 June 1997. -Chicago, IL, USA. - P. 1149-1152.

87. Taylor W.P., Brand O., Allen M.G. Fully integrated magnetically actuated micromachined relays // J. Microelectromech. Syst. - 1998. - Vol. 7. - P. 181-191.

88. Ruan M., Shen J., Wheeler C.B. Latching micromagnetic relays // J. Microelectromech. Syst. - 2001. - Vol. 10. - P. 511-517.

89. Cho I.-J., Song T., Baek S.-H., Yoon E. A low-voltage and low-power RF MEMS series and shunt switches actuated by combination of electromagnetic and electrostatic forces // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2005. - Vol. 53. - P. 2450-2457.

90. Fu S., Ding G., Wang H., Yang Z., Feng J. Design and fabrication of a magnetic bi-stable electromagnetic MEMS relay // Microelectron. J. - 2007. - Vol. 38. - P. 556-563.

91. Zhang Y.-H., Ding G., Shun X., Gub D., Cai B., Lai Z. Preparing of a high speed bistable electromagnetic RF MEMS switch // Sens. Actuators A. - 2007. - Vol. 134. - P. 532-537.

92. Cho I.-J., Yoon E. Design and fabrication of a single membrane push-pull SPDT RF MEMS switch operated by electromagnetic actuation and electrostatic hold // J. Micromech. Microeng.

- 2010. - Vol. 20. - 035028.

93. Glickman M., Tseng P., Harrison J., Niblock T., Goldberg I.B., Judy J.W. Highperformance lateral-actuating magnetic MEMS switch // J. Microelectromech. Syst. - 2011. - Vol. 20.

- P. 842-851.

94. Miao X., Dai X., Wang P., Ding G., Zhao X. Design, fabrication and characterization of a bistable electromagnetic microrelay with large displacement // Microelectron. J. - 2011. - Vol. 42. -P. 992-998.

95. Schiavone G., Desmulliez M.P.Y., Walton A.J. Integrated magnetic MEMS relays: status of the technology // Micromachines. - 2014. - Vol. 5. - P. 622-653.

96. Ahmad F., Amjad W.A., Mehmood F., Jan M.T., Dennis J.O., Khir M.H.B.M. Design, modelling and testing of CMOS-MEMS switch // Microsyst. Technol. - 2021. - Vol. 27. -P. 2543-2552.

97. Morkvenaite-Vilkonciene I., Bucinskas V., Subaciute-Zemaitiene J., Sutinys E., Virzonis D., Dzedzickis A. Development of electrostatic microactuators: 5-year progress in modeling, design, and applications // Micromachines. - 2022. - Vol. 13. - 1256.

98. Legtenberg R., Groeneveld A.W., Elwenspoek M. Comb-drive actuators for large displacements // J. Micromech. Microeng. - 1996. - Vol. 6. - P. 320-329.

99. Olfatnia M., Cui L., Chopra P., Awtar S. Large range dual-axis micro-stage driven by electrostatic comb-drive actuators // J. Micromech. Microeng. - 2013. - Vol. 23. - 105008.

100. Lampen J., Majumder S., Morrison R., Chaudhry A., Maciel J. A wafer-capped, highlifetime ohmic MEMS RF switch // Int. J. RF Microw. Comp.-Aided Eng. - 2004. - Vol. 14. -P. 338-344.

101. Schiele I., Hillerich B. Comparison of lateral and vertical switches for application as microrelays // J. Micromech. Microeng. - 1999. - Vol. 9. - P. 146-150.

102. Li Z., Zhang D., Li T., Wang W., Wu G. Bulk micromachined relay with lateral contact // J. Micromech. Microeng. - 2000. - Vol. 10. - P. 329-333.

103. Tang M., Liu A.Q., Agarwal A., Zhang Q.X., Win P. A new approach of lateral RF MEMS switch // Analog Integr. Circ. Signal Process. - 2004. - Vol. 40. - P. 165-173.

104. Li J., Brenner M.P., Christen T., Kotilainen M.S., Lang J.H., Slocum A.H. Deep-reactive ion-etched compliant starting zone electrostatic zipping actuators // J. Microelectromech. Syst. - 2005.

- Vol. 14. - P. 1283-1297.

105. Liu A.Q., Tang M., Agarwal A., Alphones A. Low-loss lateral micromachined switches for high frequency applications // J. Micromech. Microeng. - 2005. - Vol. 15. - P. 157-167.

106. Receveur R.A.M., Marxer C.R., Woering R., Larik V.C.M.H., de Rooij N.-F. Deep-reactive ion-etched compliant starting zone electrostatic zipping actuators // J. Microelectromech. Syst.

- 2005. - Vol. 14. - P. 1089-1098.

107. Oberhammer J., Tang M., Liu A.-Q., Stemme G. Mechanically tri-stable, true single-pole-double-throw (SPDT) switches // J. Micromech. Microeng. - 2006. - Vol. 16. - P. 2251-2258.

108. Bulgan E., Kanamori Y., Hane K. Submicron silicon waveguide optical switch driven by microelectromechanical actuator // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92. - 101110.

109. Kang S., Kim H.C., Chun K. A low-loss, single-pole, four-throw RF MEMS switch driven by a double stop comb drive // J. Micromech. Microeng. - 2009. - Vol. 19. - 035011.

110. Jang Y. -H., Lee Y.-S., Kim Y. -K., Kim J. -M. High isolation RF MEMS contact switch in V- and W-bands using two directional motions // Electron. Lett. - 2010. - Vol. 46. - P. 153-155.

111. Sterner M., Roxhed N., Stemme G., Oberhammer J. Static zero-power-consumption coplanar waveguide embedded DC-to-RF metal-contact MEMS switches in two-port and three-port configuration // IEEE Trans. Electron. Dev. - 2010. - Vol. 57. - P. 1659-1669.

112. He X.J., Lv Z.Q., Liu B., Li. Z.H. High-isolation lateral RF MEMS capacitive switch based on HfO2 dielectric for high frequency applications // Sens. Actuators A. - 2012. - Vol. 188. -P. 342-348.

113. Wang L.-F., Han L., Tang J.-Y., Huang Q.-A. Lateral contact three-state RF MEMS switch for ground wireless communication by actuating rhombic structures // J. Microelectromech. Syst. - 2013. - Vol. 22. - P. 10-12.

114. Wang L.-F., Han L., Tang J.-Y., Huang Q.-A. Laterally-actuated inside-driven RF MEMS switches fabricated by a SOG process // J. Micromech. Microeng. - 2015. - Vol. 25. - 065007.

115. Wang L., Wang J., Jin Y. A passive wireless switching array based on MEMS switches // J. Microelectromech. Syst. - 2019. - Vol. 28. - P. 1013-1018.

116. Bian W., Zhao J., You Z. Low voltage, high speed and small area in-plane MEMS switch // J. Micromech. Microeng. - 2019. - Vol. 29. - 065014.

117. Sun Z., Bian W., Zhao J. A zero static power consumption bi-stable RF MEMS switch based on inertial generated timing sequence method // Microsyst. Technol. - 2022. - Vol. 28. -P. 973-984.

118. Zheng W.-B., Huang Q.-A., Liao X.-P., Li F.-X. RF MEMS membrane switches on GaAs substrates for X-band applications // J. Microelectromech. Syst. - 2005. - Vol. 14. - P. 464-471.

119. Dai C.-L., Chen J.-H. Low voltage actuated RF micromechanical switches fabricated using CMOS-MEMS technique // Microsyst. Technol. - 2006. - Vol. 12. - P. 1143-1151.

120. Zhang X., Adelegan O.J., Yamaner F.Y., Oralkan O. A fast-switching (1.35-^s) low-control-voltage (2.5-V) MEMS T/R switch monolithically integrated with a capacitive micromachined ultrasonic transducer // J. Microelectromech. Syst. - 2018. - Vol. 27. - P. 190-200.

121. Zhang W.-M., Yan H., Peng Z.-K., Meng G. Electrostatic pull-in instability in MEMS/NEMS: a review // Sens. Actuators A. - 2014. - Vol. 214. - P. 187-218.

122. Kim M.-W., Song Y.-H., Yoon J.-B. Modeling, fabrication and demonstration of a rib-type cantilever switch with an extended gate electrode // J. Micromech. Microeng. - 2011. - Vol. 21. -115009.

123. Lee T.-H., Bhunia S., Mehregany M. Electromechanical computing at 500°C with silicon carbide // Science. - 2010. - Vol. 329. - P. 1316-1318.

124. Kim J.-M., Lee S., Park J.-H., Baek C.-W., Kwon Y., Kim Y.-K. Electrostatically driven low-voltage micromechanical RF switches using robust single-crystal silicon actuators // J. Micromech. Microeng. - 2010. - Vol. 20. - 095007.

125. Peroulis D., Pacheco S.P., Sarabandi K., Katehi L.P.B. Electromechanical considerations in developing low-voltage RF MEMS switches // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2003. - Vol. 51. - P. 259-270.

126. Xiang W., Lee C. Nanoelectromechanical torsion switch of low operation voltage for nonvolatile memory application // Appl. Phys. Lett. - 2010. - Vol. 96. - 193113.

127. Ansari H.R.. Khosroabadi S. Design and simulation of a novel RF MEMS shunt capacitive switch with a unique spring for Ka-band application // Microsyst. Technol. - 2019. - Vol.

25. - P. 531-540.

128. van Spengen W.M., Puers R., de Wolf I. On the physics of stiction and its impact on the reliability of microstructures // J. Adhesion Sci. Technol. - 2003. - Vol. 17. - P. 563-582.

129. Toler B.F., Coutu R.A., McBride J.W. A review of micro-contact physics for microelectromechanical systems (MEMS) metal contact switches // J. Micromech. Microeng. - 2013. - Vol. 23. - 103001.

130. Basu A., Adams G.G., McGruer N.E. A review of micro-contact physics, materials, and failure mechanisms in direct-contact RF MEMS switches // J. Micromech. Microeng. - 2016. - Vol.

26. - 104004.

131. Iannacci J., Repchankova A., Faes A., Tazzoli A., Meneghesso G., Betta G.F.D. Enhancement of RF-MEMS switch reliability through an active anti-stiction heat-based mechanism // Microelectron. Reliab. - 2010. - Vol. 50. - P. 1599-1603.

132. Iannacci J. Towards improved reliability of RF-MEMS: mechanical aspects and experimental testing of a micro-switch design with embedded active self-recovery mechanism to counteract stiction // Microsyst. Technol. - 2020. - Vol. 26. - P. 3917-3926.

133. Savkar A.A., Murphy K.D., Leseman Z.C., Mackin T.J., Begley MR. On the use of structural vibrations to release stiction failed MEMS // J. Microelectromech. Syst. - 2007. - Vol. 16. -P. 163-173.

134. Chua G.L., Singh P., Soon B.W., Liang Y.S., Jayaraman K.G., Kim T.T.-H., Singh N. Molecular adhesion controlled microelectromechanical memory device for harsh environment data storage // Appl. Phys. Lett. - 2014. - Vol. 105. - 113503.

135. Oberhammer J., Stemme G. Low-voltage high-isolation DC-to-RF MEMS switch based on an S-shaped film actuator // IEEE Trans. Electron Dev. - 2004. - Vol. 51. - P. 149-155.

136. Choi W.Y., Osabe T., Liu T.-J.K. Nano-electro-mechanical nonvolatile memory (NEMory) cell design and scaling // IEEE Trans. Electron Dev. - 2008. - Vol. 55. - P. 3482-3488.

137. Segueni K., Garrec L.L., Rollier A.-S., Robin R., Touati S., Kanciurzewski A., Buchaillot L., Millet O. Totally free-flexible membrane for low voltage MEMS metal contact switch // Proc. 2nd Europ. Microw. Integr. Circ. Conf. - 8-10 October 2007. - Munich, Germany. - P. 355-358.

138. Solazzi F., Tazzoli A., Farinelli P., Faes A., Mulloni V., Margesin B., Meneghesso G. Design and characterization of an active recovering mechanism for high-performance RF MEMS redundancy switches // Int. J. Microw. Wireless Technol. - 2011. - Vol. 3. - P. 539-546.

139. Song Y.-H., Han C.-H., Kim M.-W., Lee J.O., Yoon J.-B. An electrostatically actuated stacked-electrode MEMS relay with a levering and torsional spring for power applications // J. Microelectromech. Syst. - 2012. - Vol. 21. - P. 1209-1217.

140. Majumder S., McGruer N., Adams G., Zavracky P., Morrison R., Krim J. Study of contacts in an electrostatically actuated microswitch // Sens. Actuators A. - 2001. - Vol. 93. -P. 19-26.

141. Majumder S., McGruer N.E., Adams G.G. Adhesion and contact resistance in an electrostatic MEMS microswitch // 18th IEEE Int. Conf. Micro Electro Mech. Syst. - 30 January - 03 February 2005. - Miami Beach, FL, USA. - P. 215-218.

142. Ke F., Miao J., Oberhammer J. A ruthenium-based multimetal-contact RF MEMS switch with a corrugated diaphragm // J. Microelectromech. Syst. - 2008. - Vol. 17. - P. 1447-1459.

143. Ma Q., Tran Q., Chou T.-K.A., Heck J., Bar H., Kant R., Rao V. Metal contact reliability of RF MEMS switches // Proc. SPIE. - 2007. - Vol. 6463. - 646305.

144. Broue A., Fourcade T., Dhennin J., Courtade F., Charvet P.-L., Pons P., Lafontan X., Plana R. Validation of bending tests by nanoindentation for micro-contact analysis of MEMS switches // J. Micromech. Microeng. - 2010. - Vol. 20. - 085025.

145. Broue A., Dhennin J., Charvet P.-L., Pons P., Ben Jemaa N., Heeb P., Coccetti F., Plana R. Comparative study of RF MEMS micro-contact materials // Int. J. Microw. Wireless Technol. -2012. - Vol. 4. - P. 413-420.

146. Yamashita T., Itoh T., Suga T. Investigation of anti-stiction coating for ohmic contact MEMS switches with thiophenol and 2-naphthalenethiol self-assembled monolayer // Sens. Actuators A. - 2011. - Vol. 172. - P. 455-461.

147. Chen L., Guo Z.J., Joshi N., Eid H., Adams G.G., McGruer N.E. An improved SPM-based contact tester for the study of microcontacts // J. Micromech. Microeng. - 2012. - Vol. 22. -045017.

148. Schimkat J. Contact measurements providing basic design data for microrelay actuators // Sens. Actuators. - 1999. - Vol. 73. - P. 138-143.

149. Kwon H., Park J.-H., Lee H.-C., Choi D.-J., Park Y.-H., Nam H.-J., Joo Y.-C. Investigation of similar and dissimilar metal contacts for reliable radio frequency micorelectromechanical switches // Jap. J. Appl. Phys. - 2008. - Vol. 47. - P. 6558-6562.

150. Coutu R.A., Tomer D. Micro-contacts testing using a micro-force sensor compatible with biological systems // Int. J. Biosens. Bioelectron. - 2017. - Vol. 3. - P. 215-222.

151. Bull T.G., McBride J.W. In-situ contact surface characterization in a MEMS ohmic switch under low current switching// Technologies. - 2018. - Vol. 6. - 47.

152. Mahanta P., Anwar F., Coutu R.A. Novel test fixture for characterizing MEMS switch microcontact reliability and performance // Sensors. - 2019. - Vol. 19. - 579.

153. Stefanini R., Chatras M., Blondy P., Rebeiz G.M. Miniature MEMS switches for RF applications // J. Microelectromech. Syst. - 2011. - Vol. 20. - P. 1324-1335.

154. Liu B., Lv Z., He X., Liu M., Hao Y., Li Z. Improving performance of the metal-to-metal contact RF MEMS switch with a Pt-Au microspring contact design // J. Micromech. Microeng. -2011. - Vol. 21. - 065038.

155. Spasos M., Nilavalan R. Resistive damping implementation as a method to improve controllability in stiff ohmic RF-MEMS switches // Microsyst. Technol. - 2013. - Vol. 19. -P. 1935-1943.

156. Teh W.H., Luo J.K., Graham MR., Pavlov A., Smith C.G. Switching characteristics of electrostatically actuated miniaturized micromechanical metallic cantilevers // J. Vac. Sci. Technol. B.

- 2003. - Vol. 21. - P. 2360-2367.

157. Nishijima N., Hung J.-J., Rebeiz G.M. Parallel-contact metal-contact RF-MEMS switches for high power applications // 17th IEEE Int. Conf. Micro Electro Mech. Syst. - 25-29 January 2004. - Maastricht, Netherlands. - P. 781-784.

158. Sedaghat-Pisheh H., Rebeiz G.M. Variable spring constant, high contact force RF MEMS switch // 2010 IEEE MTT-S Int. Microw. Symp. - 23-28 May 2010. - Anaheim, CA, USA. -P. 304-307.

159. Patel C.D., Rebeiz G.M. RF MEMS metal-contact switches with mN-contact and restoring forces and low process sensitivity // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2011. - Vol. 59.

- P. 1230-1237.

160. Patel C D., Rebeiz G.M. A high-reliability high-linearity high-power RF MEMS metal-contact switch for DC-40-GHz applications // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2012. - Vol. 60.

- P. 3096-3112.

161. Zareie H., Rebeiz G.M. Compact high-power SPST and SP4T RF MEMS metal-contact switches // IEEE Trans. Microw. Theory Techn. - 2014. - Vol. 62. - P. 297-305.

162. Yang H.-H., Yahiaoui A., Zareie H., Blondy P., Rebeiz G.M. Symmetric and compact single-pole multiple-throw (SP7T, SP11T) RF MEMS switches // J. Microelectromech. Syst. - 2014. -Vol. 24. - P. 685-695.

163. Song Y.-H., Kim M.-W., Lee J.O., Ko S.D., Yoon J.-B. Complementary dual-contact switch using soft and hard contact materials for achieving low contact resistance and high reliability simultaneously // J. Microelectromech. Syst. - 2013. - Vol. 22. - P. 846-854.

164. Song Y.-H., Kim M.-W., Seo M.-H., Yoon J.-B. A complementary dual-contact MEMS switch using a "zipping" technique // J. Microelectromech. Syst. - 2014. - Vol. 23. - P. 710-718.

165. Kim S.-B., Yoon Y.-H., Lee Y.-B., Choi K.-W., Jo M.-S., Min H.-W., Yoon J.-B. 4 W power MEMS relay with extremely low contact resistance: theoretical analysis, design and demonstration // J. Microelectromech. Syst. - 2020. - Vol. 29. - P. 1304-1313.

166. Kim S.-B., Min H.-W., Lee Y.-B., Kim S.-H., Choi P.-K., Yoon J.-B. Utilizing mechanical adhesion force as a high contact force in a MEMS relay // Sens. Actuators A. - 2021. -Vol. 331. - 112894.

167. Jang WW., Lee J.O., Yoon J.-B., Kim M.-S., Lee J.-M., Kim S.-M., Cho K.-H., Kim D.W., Park D., Lee W.-S. Fabrication and characterization of a nanoelectromechanical switch with 15 nm thick suspension air gap // Appl. Phys. Lett. - 2008. - Vol. 92. - 103110.

168. Lee J.O., Song T.-H., Kim M.-W., Kang M.-H., Oh J.-S., Yang H.-H., Yoon J.-B. A sub 1 volt nanoelectromechanical switching device // Nature Nanotech. - 2013. - Vol. 8. - P. 36-40.

169. Lee Y.-B., Kang M.-H., Choi P.-K., Kim S.-H., Kim T.-S., Lee S.-Y., Yoon J.-B. Sub-10 fJ/bit radiation-hard nanoelectromechanical non-volatile memory // Nature Commun. - 2023. - Vol. 14. - 460.

170. Foudeh A.M., Didar T.F., Veresab T., Tabrizian M. Microfluidic designs and techniques using lab-on-a-chip devices for pathogen detection for point-of-care diagnostics // Lab Chip. - 2012. -Vol. 12. - P. 3249-3266.

171. Lee W.G., Kim Y.-G., Chung B.G., Demirci U., Khademhosseini A. Nano/Microfluidics for diagnosis of infectious diseases in developing countries // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2010. - Vol. 62. - P. 449-457.

172. Yeo L.Y., Chang H.-C., Chan P.P.Y., Friend JR. Microfluidic devices for bioapplications // Small. - 2011. - Vol. 7. - P. 12-48.

173. Кухтевич, И.В. Микрофлюидный чип с гидродинамическими ловушками для микроскопических исследований одиночных клеток in vitro / И.В. Кухтевич, К.И. Белоусов, А С. Букатин, М.В. Дубина, А.А. Евстрапов // Письма в ЖТФ. - 2015. - Том 41. - Вып. 5. - С. 103-110.

174. Chung B.G., Lee K.-H., Khademhosseini A., Lee S.-H. Microfluidic fabrication of microengineered hydrogels and their application in tissue engineering // Lab Chip. - 2012. - Vol. 12. -P. 45-49.

175. Riahi R., Tamayol A., Shaegh S.A.M., Ghaemmaghami A.M., Dokmeci M.R., Khademshosseini A. Microfluidics for advanced drug delivery systems // Curr. Opin. Chem. Eng. -2015. - Vol. 7. - P. 101-112.

176. Rosen, Y. Drug delivery: An integrated clinical and engineering approach / Y. Rosen, P. Gurman, N. Elman. - Boca Raton: CRC Press, 2017. - 602 p.

177. Piveteau L.-D. Disposable patch pump for accurate delivery // ONdrugDeliv. - 2013. -Vol. 44. - P. 16-20.

178. Lo R., Li P.-Y., Saati S., Agrawal R.N., Humayun M.S., Meng E. A passive MEMS drug delivery pump for treatment of ocular diseases // Biomed. Microdev. - 2009. - Vol. 11. - P. 959-970.

179. Fiering J., Mescher M.J., Leary Swan E.E., Holmboe M.E., Murphy B.A., Chen Z., Peppi M., Sewell W.F., McKenna M.J., Kujawa S.G., Borenstein J.T. Local drug delivery with a self-contained, programmable, microfluidic system // Biomed. Microdev. - 2009. - Vol. 11. - P. 571-578.

180. Cobo A., Sheybani R., Meng E. MEMS: Enabled drug delivery systems // Adv. Healthcare Mater. - 2015. - Vol. 4. - P. 969-982.

181. Meng E., Hoang T. Micro- and nano-fabricated implantable drug-delivery systems // Therap. Deliv. - 2012. - Vol. 3. - P. 1457-1467.

182. Stevenson C.L., Santini J.T., Langer R. Reservoir-based drug delivery systems utilizing microtechnology // Adv. Drug Deliv. Rev. - 2012. - Vol. 64. - P. 1590-1602.

183. Tng D.J.H., Hu R., Song P., Roy I., Yong K.-T. Approaches and challenges of engineering implantable microelectromechanical systems (MEMS) drug delivery systems for in vitro and in vivo applications // Micromachines. - 2012. - Vol. 3. - P. 615-631.

184. ALZET® Osmotic Pumps [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http: //www. alzet. com/

185. Debiotech Jewel PUMP [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www. debiotech. com/

186. Replenish, Inc. Ophthalmic MicroPump System [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.replenishinc.com/our-technology/ophthalmic-micropump-system

187. iPRECIO Micro Infusion Pump [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. iprecio. com/

188. Infu-DiskTM Low Cost Infusion Pump [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://medecell.com/products.htm

189. Tan T., Watts S.W., Davis R.P. Drug delivery: enabling technology for drug discovery and development. iPRECIO Micro Infusion Pump: programmable, refillable, and implantable // Front. Pharmacol. - 2011. - Vol. 2. - 44.

190. Prescott J.H., Lipka S., Baldwin S., Sheppard N.F., Maloney J.M., Coppeta J., Yomtov B., Staples M.A., Santini J.T. Chronic, programmed polypeptide delivery from an implanted, multireservoir microchip device // Nature Biotechnol. - 2006. - Vol. 24. - P. 437-438.

191. Evans A.T., Chiravuri S., Gianchandani Y.B. A multidrug delivery system using a piezoelectrically actuated silicon valve manifold with embedded sensors // J. Microelectromech. Syst. - 2011. - Vol. 20. - P. 231-238.

192. Ryu W., Huang Z., Prinz F.B., Goodman S.B., Fasching R. Biodegradable micro-osmotic pump for long-term and controlled release of basic fibroblast growth factor // J. Control. Release. -

2007. - Vol. 124. - P. 98-105.

193. Spencer W.J., Corbett W.T., Dominguez L.R., Shafer B.D. An electronically controlled piezoelectric insulin pump and valves // IEEE Trans. Sonics Ultrason. - 1978. - Vol. 25. - P. 153-156.

194. Nguyen N.-T., Huang X., Chuan T.K. MEMS-micropumps: a review // J. Fluid. Eng. -2002. - Vol. 124. - P. 384-392.

195. Laser D.J., Santiago J.G. A review of micropumps // J. Micromech. Microeng. - 2004. -Vol. 14. - P. R35-R64.

196. Woias P. Micropumps - past, progress and future prospects // Sens. Actuators B. - 2005. - Vol. 105. - P. 28-38.

197. Oh K.W., Ahn C.H. A review of microvalves // J. Micromech. Microeng. - 2006. - Vol. 16. - P. R13-R39.

198. Chen L., Lee S., Choo J., Lee E.K. Continuous dynamic flow micropumps for microfluid manipulation // J. Micromech. Microeng. - 2008. - Vol. 18. - 013001.

199. Iverson B.D., Garimella S.V. Recent advances in microscale pumping technologies: a review and evaluation // Microfluid. Nanofluid. - 2008. - Vol. 5. - P. 145-174.

200. Nisar A., Afzulpurkar N., Mahaisavariya B., Tuantranont A. MEMS-based micropumps in drug delivery and biomedical applications // Sens. Actuators B. - 2008. - Vol. 130. - P. 917-942.

201. Amirouche F., Zhou Y., Johnson T. Current micropump technologies and their biomedical applications // Microsyst. Technol. - 2009. - Vol. 15. - P. 647-666.

202. Mohith S., Karanth P.N., Kulkarni S.M. Recent trends in mechanical micropumps and their applications: a review // Mechatronics. - 2019. - Vol. 60. - P. 34-55.

203. Maillefer D., Gamper S., Frehner B., Balmer P., van Lintel H., Renaud P. A highperformance silicon micropump for disposable drug delivery systems // 14th IEEE Int. Conf. Micro Electro Mech. Syst. - 25 January 2001. - Interlaken, Switzerland. - P. 413-417.

204. Junwu K., Zhigang Y., Taijiang P., Guangming C., Boda W. Design and test of a highperformance piezoelectric micropump for drug delivery // Sens. Actuators A. - 2005. - Vol. 121. -P. 156-161.

205. Geipel A., Goldschmidtboeing F., Jantscheff P., Esser N., Massing U., Woias P. Design of an implantable active microport system for patient specific drug release // Biomed. Microdev. -

2008. - Vol. 10. - P. 469-478.

206. Schneeberger N., Allendes R., Bianchi F., Chappel E., Conan C., Gamper S., Schlund M. Drug delivery micropump with built-in monitoring // Proc. Chem. - 2009. - Vol. 1. - P. 1339-1342.

207. Dumont-Fillon D., Tahriou H., Conan C., Chappel E. Insulin micropump with embedded pressure sensors for failure detection and delivery of accurate monitoring // Micromachines. - 2014. -Vol. 5. - P. 1161-1172.

208. Zhao B., Cui X., Ren W., Xu F., Liu M., Ye Z.-G. A controllable and integrated pumpenabled microfluidic chip and its application in droplets generating // Sci. Rep. - 2017. - Vol. 7. -11319.

209. Mohith S., Karanth P.N., Kulkarni S.M. Experimental investigation on performance of disposable micropump with retrofit piezo stack actuator for biomedical application // Microsyst. Technol. - 2019. - Vol. 25. - P. 4741-4752.

210. Dereshgi H.A., Dal H., Yildiz M.Z. Piezoelectric micropumps: state of the art review // Microsyst. Technol. - 2021. - Vol. 27. - P. 4127-4155.

211. Pan T., McDonald S.J., Kai E.M., Ziaie B. A magnetically driven PDMS micropump with ball check-valves // J. Micromech. Microeng. - 2005. - Vol. 15. - P. 1021-1026.

212. Yamahata C., Lotto C., Al-Assaf E., Gijs M.A.M. A PMMA valveless micropump using electromagnetic actuation // Microfluid. Nanofluid. - 2005. - Vol. 1. - P. 197-207.

213. Kawun P., Leahy S., Lai Y. A thin PDMS nozzle/diffuser micropump for biomedical applications // Sens. Actuators A. - 2016. - Vol. 249. - P. 149-154.

214. Said M.M., Yunas J., Bais B., Hamzah A.A., Majlis B Y. The design, fabrication, and testing of an electromagnetic micropump with a matrix-patterned magnetic polymer composite actuator membrane // Micromachines. - 2018. - Vol. 9. - 13.

215. Wang C., Seo S.-J., Kim J.-S., Lee S.-H., Jeon J.-K., Kim J.-W., Kim K.-H., Kim J.-K., Park J. Intravitreal implantable magnetic micropump for on-demand VEGFR-targeted drug delivery // J. Control. Rel. - 2018. - Vol. 283. - P. 105-112.

216. Gidde R.R., Pawar P.M., Ronge B.P., Dhamgaye V.P. Design optimization of an electromagnetic actuation based valveless micropump for drug delivery application // Microsyst. Technol. - 2019. - Vol. 25. - P. 509-519.

217. Tahmasebipour M., Paknahad A.A. Unidirectional and bidirectional valveless electromagnetic micropump with PDMS-Fe3O4 nanocomposite magnetic membrane // J. Micromech. Microeng. - 2019. - Vol. 29. - 075014.

218. Nakahara T., Ueda Y., Miyagawa H., Kotera H., Suzuki T. Self-aligned fabrication process for active membrane in magnetically driven micropump using photosensitive composite // J. Micromech. Microeng. - 2020. - Vol. 30. - 025006.

219. Lee S.H., Kim CR., Cho Y.C., Kim S.-N., Kim B.H., Lee C., Ji H.B., Han J.H., Park C.G., Hong H.J., Choy Y.B. Magnetically actuating implantable pump for the on-demand and needle-free administration of human growth hormone // Int. J. Pharmaceut. - 2022. - Vol. 618. - 121664.

220. Yunas J., Mulyanti B., Hamidah I., Said M.M., Pawinanto R.E., Ali W.A.F.W., Subandi A., Hamzah A.A., Latif R., Majlis B.Y. Polymer-based MEMS electromagnetic actuator for biomedical application: a review // Polymers. - 2020. - Vol. 12. - 1184.

221. Zengerle R., Ulrich J., Kluge S., Richter M., Richter A. A bidirectional silicon micropump // Sens. Actuators A. - 1995. - Vol. 50. - P. 81-86.

222. Machauf A., Nemirovsky Y., Dinnar U. A membrane micropump electrostatically actuated across the working fluid // J. Micromech. Microeng. - 2005. - Vol. 15. - P. 2309-2316.

223. Kim H., Astle A.A., Najafi K., Bernal L.P., Washabaugh P.D. An integrated electrostatic peristaltic 18-stage gas micropump with active microvalves // J. Microelectromech. Syst. - 2015. -Vol. 24. - P. 192-206.

224. Lee I., Hong P., Cho C., Lee B., Chun K., Kim B. Four-electrode micropump with peristaltic motion // Sens. Actuators A. - 2016. - Vol. 245. - P. 19-25.

225. Uhlig S., Gaudet M., Langa S., Schimmanz K., Conrad H., Kaiser B., Schenk H. Electrostatically driven in-plane silicon micropump for modular configuration // Micromachines. -2018. - Vol. 9. - 190.

226. Wang K.F., Wang B.L., Lin K., Li J.E., Liu Y. Nonlinear dynamics of electrostatically actuated micro-pumps with thermal effects and filled fluids // Int. J. Non-Lin. Mech. - 2020. - Vol. 121. - 103415.

227. Sim W.Y., Yoon H.J., Jeong O.C., Yang S.S. A phase-change type micropump with aluminum flap valves // J. Micromech. Microeng. - 2003. - Vol. 13. - P. 286-294.

228. van den Broek D.M., Elwenspoek M. Explosive micro-bubble actuator // Sens. Actuators A. - 2008. - Vol. 145-146. - P. 387-393.

229. Elman N.M., Duc H.L.H., Cima M.J. An implantable MEMS drug delivery device for rapid delivery in ambulatory emergency care // Biomed. Microdev. - 2009. - Vol. 11. - P. 625-631.

230. Ha S.-M., Cho W., Ahn Y. Disposable thermo-pneumatic micropump for bio lab-on-a-chip application // Microelectron. Eng. - 2009. - Vol. 86. - P. 1337-1339.

231. Mousoulis C., Ochoa M., Papageorgiou D., Ziaie B. A skin-contact-actuated micropump for transdermal drug delivery // IEEE Trans. Biomed. Eng. - 2011. - Vol. 58. - P. 1492-1498.

232. Spieth S., Schumacher A., Holtzman T., Rich P.D., Theobald D.E., Dalley J.W., Nouna R., Messner S., Zengerle R. An intra-cerebral drug delivery system for freely moving animals // Biomed. Microdev. - 2012. - Vol. 14. - P. 799-809.

233. Chee P.S., Minjal M.N., Leow P.L., Ali M.S.M. Wireless powered thermo-pneumatic micropump using frequency-controlled heater // Sens. Actuators A. - 2015. - Vol. 233. - P. 1-8.

234. Hamid N.A., Majlis B.Y., Yunas J., Syafeeza AR., Wong Y.C., Ibrahim M. A stack bonded thermo-pneumatic micro-pump utilizing polyimide based actuator membrane for biomedical applications // Microsyst. Technol. - 2017. - Vol. 23. - P. 4037-4043.

235. Qu Y., Zhou J., Wu W. Theoretical and experimental research on bubble actuated micropumps // Micromachines. - 2018. - Vol. 9. - 225.

236. Neagu C.R., Gardeniers J.G.E., Elwenspoek M., Kelly J.J. An electrochemical microactuator: principle and first results // J. Microelectromech. Syst. - 1996. - Vol. 5. - P. 2-9.

237. Neagu C., Jansen H., Gardeniers H., Elwenspoek M. The electrolysis of water: an actuation principle for MEMS with a big opportunity // Mechatronics. - 2000. - Vol. 10. - P. 571-581.

238. Bohm S., Timmer B., Olthuis W., Bergveld P. A closed-loop controlled electrochemically actuated micro-dosing system // J. Micromech. Microeng. - 2000. - Vol. 10. -P. 498-504.

239. Xie J., Miao Y., Shih J., He Q., Liu J., Tai Y.-C., Lee T.D. An electrochemical pumping system for on-chip gradient generation // Anal. Chem. - 2004. - Vol. 76. - P. 3756-3763.

240. Kabata A., Suzuki H., Kishigami Y., Haga M. Micro system for injection of insulin and monitoring of glucose concentration // IEEE SENSORS. - 30 October 2005 - 03 November 2005. -Irvine, CA, USA. - P. 171-174.

241. Lee D.E., Soper S., Wang W. Design and fabrication of an electrochemically actuated microvalve // Microsyst. Technol. - 2008. - Vol. 14. - P. 1751-1756.

242. Li P.-Y., Shih J., Lo R., Saati S., Agrawal R., Humayun M.S., Tai Y.-C., Meng E. An electrochemical intraocular drug delivery device // Sens. Actuators A. - 2008. - Vol. 143. - P. 41-48.

243. Lui C., Stelick S., Cady N., Batt C. Low-power microfluidic electro-hydraulic pump (EHP) // Lab Chip. - 2010. - Vol. 10. - P. 74-79.

244. Li P.-Y., Sheybani R., Gutierrez C.A., Kuo J.T.W., Meng E. A parylene bellows electrochemical actuator // J. Microelectromech. Syst. - 2010. - Vol. 19. - P. 215-228.

245. Gensler H., Sheybani R., Li P.-Y., Mann R.L., Meng E. An implantable MEMS micropump system for drug delivery in small animals // Biomed. Microdev. - 2012. - Vol. 14. -P. 483-496.

246. Yi Y., Buttner U., Carreno A.A.A., Conchouso D., Foulds I.G. A pulsed mode electrolytic drug delivery device // J. Micromech. Microeng. - 2015. - Vol. 25. - 105011.

247. Yi Y., Buttner U., Foulds I.G. A cyclically actuated electrolytic drug delivery device // Lab Chip. - 2015. - Vol. 15. - P. 3540-3548.

248. Yi Y., Zaher A., Yassine O., Kosel J., Foulds I.G. A remotely operated drug delivery system with an electrolytic pump and a thermoresponsive valve // Biomicrofluid. - 2015. - Vol. 9. -052608.

249. Sheybani R., Meng E. Acceleration techniques for recombination of gases in electrolysis microactuators with Nafion-coated electrocatalyst // Sens. Actuators B. - 2015. - Vol. 221. -P. 914-922.

250. Cobo A., Sheybani R., Tu H., Meng E. A wireless implantable micropump for chronic drug infusion against cancer // Sens. Actuators A. - 2016. - Vol. 239. - P. 18-25.

251. Kim H., Hwang H., Baek S., Kim D. Design, fabrication, and performance evaluation of a printed-circuit-board microfluidic electrolytic pump for lab-on-a-chip devices // Sens. Actuators A. -2018. - Vol. 277. - P. 73-84.

252. Dong C.-W., Tran L.-G., Park W.-T. A polymer membrane electrolysis micropump powered by a compact wireless power transmission system // J. Mech. Sci. Technol. - 2021. - Vol. 35. - P. 697-706.

253. Yoon Y., Shin H., Byun D., Woo J., Cho Y., Choi N., Cho I.-J. Neural probe system for behavioral neuropharmacology by bi-directional wireless drug delivery and electrophysiology in socially interacting mice // Nature Commun. - 2022. - Vol. 13. - 5521.

254. Gutierrez-Hernandez J.-C., Caffey S., Abdallah W., Calvillo P., Gonzalez R., Shih J., Brennan J., Zimmerman J., Martinez-Camarillo J.-C., Rodriguez A.R., Varma R., Santos A., Sanchez G., Humayun M. One-year feasibility study of Replenish MicroPump for intravitreal drug delivery: a pilot study // Translat. Vis. Sci. Technol. - 2014. - Vol. 3. - 1.

255. Дамаскин, Б.Б. Электрохимия / Б.Б. Дамаскин, О.А. Петрий, Г.А. Цирлина. - 2-е изд., испр. и перераб. - М.: Химия, КолосС, 2006. - 672 с.

256. Гоулдстейн, Дж. Растровая электронная микроскопия и рентгеновский микроанализ. В 2-х книгах. Книга 1: пер. с англ. / Дж. Гоулдстейн, Д. Ньюбери, П. Элчин, Д. Джой, Ч. Фиори, Э. Лифшин. - М.: Мир, 1984. - 303 с.

257. Carl Zeiss AG - SUPRA 40 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://speciation.net/Database/Instruments/Carl-Zeiss-AG/SUPRA-40-;i666.

258. Двулучевая система Quanta 3D 200i. Характеристики прибора [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.yf-ftian.ru/ckp/quanta.

259. Энергодисперсионные спектрометры (ЭДС) для электронно-зондового микроанализа [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.oxinst.ru/html/Detectors2.htm.

260. Миронов, В.Л. Основы сканирующей зондовой микроскопии: учеб. пособие для студентов старших курсов вузов / В.Л. Миронов. - Нижний Новгород: РАН, Институт физики микроструктур, 2004. - 110 с.

261. Сканирующий зондовый микроскоп СММ-2000 [Электронный ресурс]. -Режим доступа: https://aoproton.ru/services/proizvodstvo-metrologicheskogo-oborudovaniya/zond/.

262. Horcas I., Fernández R., Gómez-Rodríguez J.M., Colchero J., Gómez-Herrero J., Baro A.M. WSXM: а software for scanning probe microscopy and a tool for nanotechnology // Rev. Sci. Instrum. - 2007. - Vol. 78. - P. 013705. - 8 pp.

263. Менжевицкий, В.С. Графическое отображение данных с использованием пакета Origin. Учебно-методическое пособие / В.С. Менжевицкий. - Казань: Казанский (Приволжский) федеральный университет, 2013. - 56 с.

264. Morozov O.V., Uvarov I.V. Determination of vibration axes of the micromachined ring resonator for the modal tuning purposes // Proc. SPIE. - 2019. - Vol. 11022. - 110220W.

265. Уваpов, И.В. Особенности изготовления металлических кантилеверов наноразмерной толщины / И.В. Уваpов, В.В. Наумов, И.И. Амиpов // НМСТ. - 2013. - № 11. -С. 5-9.

266. Уваров, И.В. Резонансные свойства многослойных металлических нанокантилеверов / И.В. Уваpов, В.В. Наумов, И.И. Амиpов // НМСТ. - 2013. - № 4. - С. 29-32.

267. Timoshenko, S.P. Mechanics of Materials / S.P. Timoshenko, J.M. Gere. - New York: Van Nostrand, 1972. - 552 p.

268. Younis, M.I. MEMS linear and nonlinear statics and dynamics / M.I. Younis. - New York: Springer Science+Business Media, LLC, 2011. - 453 p.

269. Petersen K.E. Dynamic micromechanics on silicon: Techniques and devices // IEEE Trans. Electron Dev. - 1978. - Vol. ED-25. - P. 1241-1250.

270. Degani O., Nemirovsky Y. Design considerations of rectangular electrostatic torsion actuators based on new analytical pull-in expressions. // J. Microelectromech. Syst. - 2002. - Vol. 11. - P. 20-26.

271. Timoshenko, S. P. Theory of Elasticity / S.P. Timoshenko, I.N. Goodier. - New York: McGraw-Hill, 1970. - 591 p.

272. Ekkels P., Rottenberg X., Puers R., Tilmans H.A.C. Evaluation of platinum as a structural thin film material for RF-MEMS devices // J. Micromech. Microeng. - 2009. - Vol. 19. - 065010.

273. Kaajakari V. Closed form expressions for RF MEMS switch actuation and release time // Electronics Letters. - 2009. - Vol. 45. - P. 149-150.

274. Czaplewski D.A., Nordquist C.D., Dyck C.W., Patrizi G.A., Kraus G.M., Cowan W.D. Lifetime limitations of ohmic, contacting RF MEMS switches with Au, Pt and Ir contact materials due to accumulation of 'friction polymer' on the contacts // J. Micromech. Microeng. - 2012. - Vol. 22. -105005.

275. Chen L., Lee H., Guo Z.J., McGruer N.E., Gilbert K.W., Mall S., Leedy K.D., Adams G.G. Contact resistance study of noble metals and alloy films using a scanning probe microscope test station // J. Appl. Phys. - 2007. - Vol. 102. - 074910.

276. Czaplewski D. A., Nordquist C. D., Patrizi G. A., Kraus G. M., Cowan W. D. RF MEMS switches with RuO2-Au contacts cycled to 10 billion cycles // J. Microelectromech. Syst. - 2013. -Vol. 22. - P. 655-661.

277. Dutta S., Imran M., Pandey A., Saha T., Yadav I., Pal R., Jain K.K., Chatterjee R. Estimation of bending of micromachined gold cantilever due to residual stress // J. Mater. Sci.: Mater. Electron. - 2014. - Vol. 25. - P. 382-389.

278. Gupta A., Barron L., Brainin M., Lee J.-B. Reduction of out-of-plane warpage in surface micromachined beams using corrugation // J. Micromech. Microeng. - 2014. - Vol. 24. - 065023.

279. Bansal D., Bajpai A., Kumar P., Kaur M., Kumar A., Chandran A., Rangra K. Low voltage driven RF MEMS capacitive switch using reinforcement for reduced buckling // J. Micromech. Microeng. - 2017. - Vol. 27. - 024001.

280. Kal S., Bagolini A., Margesin B., Zen M. Stress and resistivity analysis of electrodeposited gold films for MEMS application // Microelectron. J. - 2006. - Vol. 37. -P. 1329-1334.

281. Flinn P.A., Gardner D.S., Nix W.D. Measurement and interpretation of stress in aluminum-based metallization as a function of thermal history // IEEE Trans. Electron. Devices. -1987. - Vol. 34. - P. 689-699.

282. Ye H. An overview of the development of Al-Si-Alloy based material for engine applications // J. Mater. Eng. Perform. - 2003. - Vol. 12. - P. 288-297.

283. Park J.-H., Myung M.S., Kim Y.-J. Tensile and high cycle fatigue test of Al-3% Ti thin films // Sens. Actuators A. - 2008. - Vol. 147. - P. 561-569.

284. Eisenmenger-Sittner C. Surface evolution of polycrystalline Al films deposited on amorphous substrates at elevated temperatures // J. Appl. Phys. - 2001. - Vol. 89. - P. 6085-6091.

285. Yang J.J., Zhu H.L., Wan Q., Yang Y.Y., Liao J.L., Liu N., Wang L.M. Suppression of surface roughening kinetics of homogenously multilayered W films // J. Appl. Phys. - 2015. - Vol. 118. - 175301.

286. Kim D.-K., Heiland B., Nix W.D., Arzt E., Deal M.D., Plummer J.D. Microstructure of thermal hillocks on blanket Al thin films // Thin Solid Films. - 2000. - Vol. 371. - P. 278-282.

287. Shaffir E., Riess I., Kaplan W.D. The mechanism of initial de-wetting and detachment of thin Au films on YSZ // Acta Mater. - 2009. - Vol. 57. - P. 248-256.

288. Dirks A G., Tien T., Towner J.M. AlTi and AlTiSi thin alloy films // J. Appl. Phys. -1986. - Vol. 59. - P. 2010-2014.

289. Sambles J.R. The resistivity of thin metal films - Some critical remarks // Thin Solid Films. - 1983. - Vol. 106. - P. 321-331.

290. Blom F.R., Bouwstra S., Elwenspoek M., Fluitman J.H.J. Dependence of the quality factor of micromachined silicon beam resonators on pressure and geometry // J. Vac. Sci. Technol. B. - 1992. - Vol. 10. - P. 19-26.

291. Hao Z., Erbil A., Ayazi F. An analytical model for support loss in micromachined beam resonators with in-plane flexural vibrations // Sens. Actuators A. - 2003. - Vol. 109. - P. 156-164.

292. Lifshitz R., Roukes M.L. Thermoelastic damping in micro- and nanomechanical systems // Phys. Rev. B. - 2000. - Vol. 61. - P. 5600-5609.

293. Yasumura K.Y., Stowe T.D., Chow E.M., Pfafman T., Kenny T.W., Stipe B.C., Rugar D. Quality factors in micron- and submicron-thick cantilevers // J. Microelectromech. Syst. - 2000. - Vol. 9. - P. 117-125.

294. Duffy S., Bozler C., Rabe S., Knecht J., Travis L., Wyatt P., Keast C., Gouker M. MEMS microswitches for reconfigurable microwave circuitry // IEEE Microw. Wir. Compon. Lett. - 2001. -Vol. 11. - P. 106-108.

295. Пат. 6479166 США, МПК H 0l L 29/12. Large area polysilicon films with predetermined stress characteristics and method for producing same / Heuer A.H., Kahn H., Yang J., Phillips S.M.; заявитель и патентообладатель Case Western Reserve University. - № 09/561675; заявл. 01.05.2000; опубл. 12.11.2002. - 29 с.: ил.

296. Пат. 6933165 США, МПК H 0l L 21/00. Method of making an electrostatic actuator / Musolf J., Kohl P.; заявитель и патентообладатель Superconductor Technologies, Inc. - № 10/668887; заявл. 22.09.2003; опубл. 23.08.2005. - 26 с.: ил.

297. Наумов, В.В. Исследование влияния низкоэнергетичной ионной стимуляции на плотность и кристаллическую структуру тонких пленок / В.В. Наумов, В.Ф. Бочкарев, О.С. Трушин, А.А. Горячев, Э.Г. Хасанов, А.А. Лебедев, А.С. Куницын // ЖТФ. - 2001. - Том 71. -Вып. 8. - С. 92-97.

298. Пат. 6488823 США, МПК C 23 C 14/34. Stress tunable tantalum and tantalum nitride films / Chiang T., Ding P., Chin D., Sun B.; заявитель и патентообладатель Applied Materials, Inc. -№ 09/423470; заявл. 27.05.1998; опубл. 03.12.2002. - 14 с.: ил.

299. Groudeva-Zotova S., Vitchev R.G., Blanpain B. Phase composition of Cr-C thin films deposited by a double magnetron sputtering system // Surf. Interface Anal. - 2000. - Vol. 30. -P. 544-548.

300. Marechal N., Quesnel E., Pauleau Y. Deposition process and characterization of chromium-carbon coatings produced by direct sputtering of a magnetron chromium carbide target // J. Mater. Res. - 1994. - Vol. 9. - P. 1820-1828.

301. McBrayer J.D., Swanson R.M., Sigmon T.W. Diffusion of metals in silicon dioxide // J. Electrochem. Soc. - 1986. - Vol. 133. - P. 1242-1246.

302. Valov I., Waser R., Jameson J.R., Kozicki M.N. Electrochemical metallization memories - fundamentals, applications, prospects // Nanotechnology. - 2011. - Vol. 22. - 254003.

303. Tappertzhofen S., Mundelein H., Valov I., Waser R. Nanoionic transport and electrochemical reactions in resistively switching silicon dioxide // Nanoscale. - 2012. - Vol. 4. -P. 3040-3043.

304. Thermadam S.P., Bhagat S.K., Alford T.L., Sakaguchi Y., Kozicki M.N., Mitkova M. Influence of Cu diffusion conditions on the switching of Cu-SiO2-based resistive memory devices // Thin Solid Films. - 2010. - Vol. 518. - P. 3293-3298.

305. Yao J., Zhong L., Zhang Z., He T., Jin Z., Wheeler P.J., Natelson D., Tour J.M. Resistive switching in nanogap systems on SiO2 substrates // Small. - 2009. - Vol. 5. - P. 2910-2915.

306. Jiang N., Silcox J. Observations of reaction zones at chromium/oxide glass interfaces // J. Appl. Phys. - 2000. - Vol. 87. - P. 3768-3776.

307. Svetovoy V.B., Sanders R.G.P., Lammerink T.S.J., Elwenspoek M.C. Combustion of hydrogen-oxygen mixture in electrochemically generated nanobubbles // Phys. Rev. E. - 2011. - Vol. 84. - 035302(R).

308. Svetovoy V.B., Sanders R.G.P., Elwenspoek M.C. Transient nanobubbles in short-time electrolysis // J. Phys.: Cond. Matter. - 2013. - Vol. 25. - 184002.

309. Zhang Z., Zhao P., Xiao G., Watts B.R., Xu C. Sealing SU-8 microfluidic channels using PDMS // Biomicrofluidics. - 2011. - Vol. 5. - 046503.

310. Svetovoy V.B., Sanders R.G.P., Ma K., Elwenspoek M.C. New type of microengine using internal combustion of hydrogen and oxygen // Sci. Rep. - 2014. - Vol. 4. - 4296.

311. Prokaznikov A., Tas N., Svetovoy V. Surface assisted combustion of hydrogen-oxygen mixture in nanobubbles produced by electrolysis // Energies. - 2017. - Vol. 10. - 178.

312. Van Gils S., Mast P., Stijns E, Terryn H. Colour properties of barrier anodic oxide films on aluminium and titanium studied with total reflectance and spectroscopic ellipsometry // Surf. Coat. Technol. - 2004. - Vol. 185. - P. 303-310.

313. Delplancke J.-L., Degrez M., Fontana A., Winand R. Self-colour anodizing of titanium // Surf. Technol. - 1982. - Vol. 16. - P. 153-162.

314. Chen G., Fray D., Farthing T. Direct electrochemical reduction of titanium dioxide to titanium in molten calcium chloride // Nature. - 2000. - Vol. 407. - P. 361-364.

315. Zhang X.-Y., Hua Y.-X., Xu C.-Y., Zhang Q.-B., Cong X.-B., Xu N. Direct electrochemical reduction of titanium dioxide in Lewis basic AlCl3-1-butyl-3-methylimidizolium ionic liquid // Electrochim. Acta. - 2011. - Vol. 56. - P. 8530-8533.

316. Shin H.-S., Hur J.-M., Jeong S.M., Jung K.Y. Direct electrochemical reduction of titanium dioxide in molten lithium chloride // J. Ind. Eng. Chem. - 2012. - Vol. 18. - P. 438-442.

317. Archibald L.C. Internal stresses formed during the anodic oxidation of titanium // Electrochim. Acta. - 1977. - Vol. 22. - P. 657-659.

318. Nelson J.C., Oriani R.A. Stress generation during anodic oxidation of titanium and aluminum // Corros. Sci. - 1993. -Vol. 34. - P. 307-326.

319. Shibata T., Zhu Y.-C. The effect of film formation conditions on the structure and composition of anodic oxide films on titanium // Corros. Sci. - 1995. -Vol. 37. - P. 253-270.

320. Soares P., Mikowski A., Lepienski CM., Santos E., Soares G.A., Filho V.S., Kuromoto N.K. Hardness and elastic modulus of TiO2 anodic films measured by instrumented indentation // J. Biomed. Mater. Res. B: Appl. Biomater. - 2008. - Vol. 84B. - P. 524-530.

321. Yetim A.F. Investigation of wear behavior of titanium oxide films, produced by anodic oxidation, on commercially pure titanium in vacuum conditions // Surf. Coat. Technol. - 2010. - Vol. 205. - P. 1757-1763.

322. Ryden W.D., Lawson A.W., Sartain C.C. Electrical transport properties of IrO2 and RuO2 // Phys. Rev. B. - 1970. - Vol. 1. - P. 1494-1500.

323. Buc D., Mikula M., Music D., Helmersson U., Jin P., Nakao S., Li K.Y., Shum P.W., Zhou Z., Caplovicova M. Ruthenium oxide films prepared by reactive unbalanced magnetron sputtering // J. Electrical Eng. - 2004. - Vol. 55. - P. 39-42.

324. Yanson Y.I., Yanson A.I. Cathodic corrosion. I. Mechanism of corrosion via formation of metal anions in aqueous medium // Low Temp. Phys. - 2013. - Vol. 39. - P. 304-311.

325. Deng X., Galli F., Koper M.T.M. In situ electrochemical AFM imaging of a Pt electrode in sulfuric acid under potential cycling conditions // J. Am. Chem. Soc. - 2018. - Vol. 140. -P. 13285-13291.

326. Aspnes D.E. Optical properties of thin films // Thin Solid Films. - 1982. - Vol. 89. -P. 249-262.

327. Ceccio S.L., Brennen C.E. Observations of the dynamics and acoustics of travelling bubble cavitation // J. Fluid Mech. - 1991. - Vol. 233. - P. 633-660.

328. Brennen, C.E. Cavitation and bubble dynamics / C.E. Brennen. - Oxford, UK: Oxford University Press, 1995. - 282 p.

329. Johnson, K.L. Contact mechanics / K.L. Johnson. - Cambridge, UK: Cambridge University Press, 1985. - 452 p.

330. Liu M., Sun J., Sun Y., Bock C., Chen Q. Thickness-dependent mechanical properties of polydimethylsiloxane membranes // J. Micromech. Microeng. - 2009. - Vol. 19. - 035028.

331. Conway N.J., Traina Z.J., Kim S.-G. A strain amplifying piezoelectric MEMS actuator // J. Micromech. Microeng. - 2007. - Vol. 17. - P. 781-787.

332. Oldham K.R., Pulskamp J.S., Polcawich R.G., Dubey M. Thin-film PZT lateral actuators with extended stroke // J. Microelectromech. Syst. - 2008. - Vol. 17. - P. 890-899.

333. Ivanov T.G., Pulskamp J.S., Polcawich R.G., Proie R.M. Shunt RF MEMS contact switch based on PZT-on-SOI technology // 2012 IEEE/MTT-S Int. Microw. Symp. Dig. (2012). - DOI 10.1109/MWSYM.2012.6259656.

334. Xie X., Livermore C. A high-force, out-of-plane actuator with a MEMS-enabled microscissor motion amplifier // J. Phys.: Conf. Ser. - 2015. - Vol. 660. - 012026.

335. Jafferis N.T., Smith M.J., Wood R.J. Design and manufacturing rules for maximizing the performance of polycrystalline piezoelectric bending actuators // Smart Mater. Struct. - 2015. - Vol. 24. - 065023.

336. Li L., Brown J.G., Uttamchandani D. Study of scratch drive actuator force characteristics // J. Micromech. Microeng. - 2002. - Vol. 12. - P. 736-741.

337. Khan I., Mrad R.B. Development of a MEMS repulsive actuator for large out-of-plane force // J. Micromech. Microeng. - 2014. - Vol. 24. - 035022.

338. Felder J., Lee E., DeVoe D.L. Large vertical displacement electrostatic zipper microstage actuators // J. Microelectromech. Syst. - 2015. - Vol. 24. - P. 896-903.

339. Ba-Tis F., Ben-Mrad R. A 3-DOF MEMS electrostatic piston-tube actuator // J. Microelectromech. Syst. - 2015. - Vol. 24. - P. 1173-1184.

340. Contreras D.S., Pister K.S.J. Dynamics of electrostatic inchworm motors for silicon microrobots // 2017 International Conference on Manipulation, Automation and Robotics at Small Scales. - 2017. - DOI 10.1109/MARSS.2017.8001936.

341. Schaler E.W., Zohdib T.I., Fearing R.S. Thin-film repulsive-force electrostatic actuators // Sens. Actuators A. - 2018. - Vol. 270. - P. 252-261.

342. Abbasalipour A., Palit P., Sheikhlari S., Pakdelian S., Pourkamali S. Cellular shape micromachined actuator ribbons // Microsyst. Nanoeng. - 2022. - Vol. 8. - 87.

343. Sinclair M.J. A high force low area MEMS thermal actuator // ITHERM 2000. The Seventh Intersociety Conference on Thermal and Thermomechanical Phenomena in Electronic Systems. - 2000. - DOI 10.1109/ITHERM.2000.866818.

344. Yosefi G., Mirzakuchaki S., Raissi F., Afrang S. Design and analysis of a high force, low voltage and high flow rate electro-thermal micropump // Micromachines. - 2014. - Vol. 5. - 1323.

345. Zeng Z., Jin H., Zhang L., Zhang H., Chen Z., Gao F., Zhang Z. Low-voltage and high performance electrothermal actuator based on multi-walled carbon nanotube/polymer composites // Carbon. - 2015. - Vol. 84. - P. 327-334.

346. Li Q., Liu C., Lin Y.-H., Liu L., Jiang K., Fan S. Large-strain, multiform movements from designable electrothermal actuators based on large highly anisotropic carbon nanotube sheets // ACS Nano. - 2015. - Vol. 9. - P. 409-418.

347. Garces-Schröder M., Zimmermann T., Siemers C., Leester-Schädel M., Böl M., Dietzel A. Shape memory alloy actuators for silicon microgrippers // J. Microelectromech. Syst. - 2019. - Vol. 28. - P. 869-881.

348. Wright J A., Tai Y.-C., Chang S.-C. A large-force, fully-integrated MEMS magnetic actuator // Proceedings of International Solid State Sensors and Actuators Conference. - 1997. - DOI 10.1109/SENSOR.1997.635219.

349. Feldmann M., Büttgenbach S. Novel microrobots and micromotors using Lorentz force driven linear microactuators based on polymer magnets // IEEE Trans. Magn. - 2007. - Vol. 43. - P. 3891-3895.

350. Choi Y.-M., Gorman J.J., Dagalakis N.G., Yang S.H., Kim Y., Yoo J.M. A high-bandwidth electromagnetic MEMS motion stage for scanning applications // J. Micromech. Microeng. - 2012. - Vol. 22. - 105012.

351. Wang Y., Zhi C., Tang B., Yang K., Xie J., Xu W., Li H., Wang X. A micro electromagnetic actuator with high force density // Sens. Actuators A. - 2021. - Vol. 331. - 112771.

352. Qi C., Han D., Shinshi T. A MEMS-based electromagnetic membrane actuator utilizing bonded magnets with large displacement // Sens. Actuators A. - 2021. - Vol. 330. - 112834.

353. Wu G., Hu Y., Liu Y., Zhao J., Chen X., Whoehling V., Plesse C., Nguyen G.T.M., Vidal F., Chen W. Graphitic carbon nitride nanosheet electrode-based high-performance ionic actuator // Nat. Commun. - 2015. - Vol. 6. - 7258.

354. Kim O., Kim H., Choi U.H., Park M.J. One-volt-driven superfast polymer actuators based on single-ion conductors // Nat. Commun. - 2016. - Vol. 7. - 13576.

355. Chen I.-W.P., Yang M.-C., Yang C.-H., Zhong D.-X., Hsu M.-C., Chen Y. Newton output blocking force under low-voltage stimulation for carbon nanotube-electroactive polymer composite artificial muscles // ACS Appl. Mater. Interfaces. - 2017. - Vol. 9. - 5550.

356. Yu F., Ciou J.H., Chen S., Poh W.C., Chen J., Chen J., Haruethai K., Lv J., Gao D., Lee P.S. Ionic covalent organic framework based electrolyte for fast-response ultra-low voltage electrochemical actuators // Nat. Commun. - 2022. - Vol. 13. - 390.

357. Mahato M., Garai M., Nguyen V.H., Oh S., Nam S., Zeng X., Yoo H., Tabassian R., Oh I.-K. Polysulfonated covalent organic framework as active electrode host for mobile cation guests in electrochemical soft actuator // Sci. Adv. - 2023 . - Vol. 9. - eadk9752.

358. Azimi S. Free vibration of circular plates with elastic edge supports using the receptance method // J. Sound Vib. - 1988. - 120. - p. 19-35.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Научно-техническая комиссия в составе главного конструктора гироскопических приборов и систем Соловьева A.B., главного технолога -начальника отделения 30 (Подготовки производства) и начальника отделения 10 (Ииерциальных приборов и датчиков) Успенского В.Ю., составила настоящий акт о том, что результаты диссертационной работы Уварова И.В. «Конструктивно-технологические основы создания акгюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем» на соискание учёной степени доктора технических наук были использованы при выполнении НИР «Испытания кремниевых микроподвесов» (договор №40-07/12 от 01.06.2012), «Разработка экспериментальной технологии изготовления составных частей МВГ» (договор №56-06/13 от 01.06.2013), а также при разработке микромеханических инерциальных датчиков и приборов fia их основе, изготовлении и проведении их испытаний.

Филиал АО «ЦЭНКИ» - «НИИ ПМ им. академика В.И. Кузнецова» заинтересован в дальнейшем развитии технологий изготовления и методов измерения рабочих характеристик микромеханических систем и постановке их на серийное производство.

Главный конструктор гироскопических приборов и систем, к.т.н.

Главный технолог - начальник отделения 30 (Подготовки производства), к.т.н.

Соловьёв A.B.

Начальник отделения 10 (Инерциальных приборов и датчиков)

Успенский В.Ю.

Генеральный директор

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Уварова Ильи Владимировича «Конструктивно-технологические основы создания актюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем» на соискание ученой степени

доктора технических наук

Настоящий акт составлен в том, что результаты диссертационной работы Уварова И.В. апробированы при выполнении НИР «Исследование и разработка технологии изготовления элемента кристаллического изделия ДУС-ММ» и рассматривается возможность внедрения в производственный процесс АО АНГТП «ТЕМП-ДВИА».

АО АНПП «ТЕМП-АВИА» выражает заинтересованность в дальнейшем развитии разработанных технологических решений и методов измерения рабочих характеристик микромеханических структур и постановке на серийное производство ■ изделий, созданных с использованием результатов диссертационной работы.

Начальник ТО-7

Шипунов А.Н.

Проректор по цифровой

и стратегическому развитию ЯрГУ

. Чистяков ССл ^024 г-

АКТ

внедрения результатов диссертационной работы Уварова Ильи Владимировича «Конструктивно-технологические основы создания актюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем» на соискание ученой степени

доктора технических наук

Настоящим подтверждается, что результаты диссертационной работы Уварова И.В. внедрены и используются в учебном процессе при чтении лекций и проведении практических и лабораторных занятий по курсам «Физика и технология микроэлектромеханических систем», «Наноэлектроника», «Основы нанотехнологий в электронике» по направлению подготовки 11.03,04 «Электроника и наноэлектроника». Также результаты используются при прохождении практик, выполнении курсовых и выпускных квалификационных работ обучающихся по направлению подготовки 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника» (бакалавриат) и 11.04.04 «Электроника и наноэлектроника» (магистратура).

АКТ

И.о. проректора ддг инновационной

Настоящий акт составлен в том, что результаты диссертационной работы Уварова Ильи Владимировича «Конструктивно-технологические основы создания актюаторов для МЭМС-переключателей и микрофлюидных систем» на соискание ученой степени доктора технических наук использованы и доработаны при выполнении поисковой НИР «Эврика-2020-МАИ2022».

ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» выражает заинтересованность в дальнейших исследованиях по данной тематике.

Начальник НИО-317 МАИ, д.т.н., проф.

А.М. Белевцев