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2024-05-24 发布于北京
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该模型根据comsol软件协议s microresistor beam.pdf

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该模型利用Comsol软件协议实现了微电阻器的热循环和结构化由于电场强度与温度有关，因此在特定条件下，热膨胀导致材料发生破坏通过设置基线，可以估计导体在不同温度下的热流速率模型定义包括二维微波束的几何形状，长度为13μm，高度为1μm，并由两根平行底脚固定两端通过电位施加产生电流在电势作用下，电流加热了结构，从而导致其收缩当微波束在开放环境中运行时，产生的热量会散失到空气中通过建立一个简单的数学模型，我们估计了在特定温度下，电流驱动的热能消耗量以及温度变化所引发的热膨胀此外，

Introduction

Thiampleillustratestheabilitytocouplethermal,electrical,andstructuralysisin

onemodel.Thisparticularapplicationmovesabeambypassingacurrentthroughit;the

currentgeneratesheat,andthetemperaturereaseleadstodiscementthrough

thermalexpansion.Themodelestimateshowmuchcurrentandreaseintemperature

arenecessarytodiscethebeam.

Althoughthemodelinvolvesarathersimple3Dgeometryandstraightforwardphysics,it

providesagoodexampleofmultiphysicsmodeling.

ModelDefinition

Figure1:Microbeamgeometry.

Acoppermicrobeamhasalengthof13μmwithaheightandwidthof1μm.Feetatboth

endsbonditrigidlytoasubstrate.Anelectricpotentialof0.2Vappliedbetweenthefeet

inducesanelectriccurrent.Duetothematerial’sresistivity,thecurrentheatsupthe

structure.Becausethebeamoperatesintheopen,thegeneratedheatdissipatesintothe

air.Thethermallyinducedstressloadsthematerialanddeformsthebeam.

Asafirstapproximation,youcanassumethattheelectricalconductivityisconstant.

However,aconductor’sresistivityreaseswithtemperature.Inthecaseofcopper,the

2|MICRORESISTORBEAM

relationshipbetweenresistivityandtemperatureisapproximaylinearoverawiderange

oftemperatures:

ρ=ρ0(1+α(T–T0))(1)

αisthetemperaturecoefficient.Youobtaintheconductor’stemperaturedependency

fromtherelationshipthatdefineselectricresistivity;conductivityissimplyitsreciprocal(σ

=1/ρ).

Fortheheattransferequations,setthebaseboundariesfacingthesubstratetoaconstant

temperatureof323K.Youmodeltheconvectiveaircoolinginotherboundariesusinga

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