Modellierung gekoppelter Effekte in Mikrosystemen auf ...
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Ausblick<br />
Ausgehend von den <strong>in</strong> dieser Arbeit erzielten Ergebnissen sollten nun <strong>in</strong> verschiedenen<br />
Richtungen weitere Anstrengungen erfolgen.<br />
E<strong>in</strong> wichtiger Punkt ist hier, die entwickelte Methodik zur Behandlung von Squeeze-<br />
Film-Dämpfung <strong>in</strong> Mikrobauelementen und -systemen zu vervollständigen. Hierzu sollte<br />
der Mixed-Level-Ansatz zunächst <strong>auf</strong> flexible Strukturen erweitert und Konzepte zur Behandlung<br />
komplexerer Mikrostrukturen, z.B. stark perforierter Bauelemente, entwickelt<br />
werden. Da die Reynoldsgleichung <strong>in</strong> ihrer allgeme<strong>in</strong>sten Form auch die laterale Bewegung<br />
der Strukturen enthält, sollte sich der Ansatz auch <strong>auf</strong> bestimmte Fälle der Gleitfilmdämpfung<br />
erweitern lassen. Zur Überprüfung der Methode und Validierung der Modelle<br />
müssen dann umfangreiche experimentelle Untersuchungen sowohl an e<strong>in</strong>fachen<br />
Teststrukturen als auch an komplexeren Bauelementen und ganzen <strong>Mikrosystemen</strong> erfolgen.<br />
An nächster Stelle steht dann die Systematisierung und Verallgeme<strong>in</strong>erung der Methode<br />
h<strong>in</strong>sichtlich automatisierter Modellentwicklung und Erweiterung <strong>auf</strong> andere physikalische<br />
Domänen.<br />
Allgeme<strong>in</strong> gibt es h<strong>in</strong>sichtlich der Simulation von <strong>Mikrosystemen</strong> <strong>auf</strong> allen Hierarchieebenen<br />
der <strong>Modellierung</strong> noch offene Punkte. Auf kont<strong>in</strong>uierlicher Feldebene gilt es, die<br />
Behandlung <strong>gekoppelter</strong> <strong>Effekte</strong> <strong>in</strong> Standardsimulatoren zu realisieren und zu etablieren,<br />
wobei hier sicherlich e<strong>in</strong> Schwerpunkt <strong>auf</strong> der Verbesserung der Algorithmen und Verfahren<br />
zur effizienten und vor allem stabilen Lösung der gekoppelten Probleme liegt. Für<br />
die Systemebene bleibt hauptsächlich noch <strong>in</strong> der Frage nach systematischer Ableitung<br />
von Kompaktmodellen viel Raum für die Entwicklung neuer Konzepte und Methoden. In<br />
dieser Arbeit wie auch <strong>in</strong> parallel dazu angestellten Untersuchungen von P. Voigt [139]<br />
hat es sich gezeigt, daß es nach dem bisherigen Erkenntnisstand kaum möglich ist, Kompaktmodelle<br />
automatisiert abzuleiten, wenn man e<strong>in</strong>e große Reduktion der Freiheitsgrade,<br />
aber dennoch physikalisch basierte und über Modell- und Designparameter richtig skalierende<br />
Modelle für schnelle Design- und Optimierungsstudien erhalten will. E<strong>in</strong> vielversprechender<br />
Ansatz ist hier, wie im Falle der Dämpfungsproblematik gezeigt, Konzepte<br />
und Modelle für bestimmte Problemklassen zu entwickeln, die sich dann leicht <strong>auf</strong> andere<br />
Anwendungen und Problemstellungen anpassen lassen. Teilweise kann die Ableitung<br />
der Modelle dann, je nach Problemstellung, auch automatisiert erfolgen (z.B. bei F<strong>in</strong>iten<br />
Netzwerken). Vor allem aber muß e<strong>in</strong>e Standardisierung der Verfahren angestrebt werden,<br />
damit die Entwicklungsaktivitäten fokussiert und effizienter erfolgen können. Mit<br />
Modellbibliotheken, die für mikromechanische Systeme <strong>auf</strong>gebaut werden, ist hier bereits<br />
e<strong>in</strong> Anfang gemacht.<br />
Ziel muß es se<strong>in</strong>, anwendungsspezifische TCAD-Umgebungen für Mikrosysteme zu entwickeln,<br />
<strong>in</strong> denen e<strong>in</strong> Designfluß von der Idee e<strong>in</strong>es Bauelements über das Maskenlayout,<br />
die Prozeß- und Bauelementesimulation bis h<strong>in</strong> zum Systemverhalten durchgängig simuliert<br />
werden kann. Wünschenswert wäre hier auch, daß neben dem ” bottom-up-“ Entwurf<br />
(von der Maske zum System), der bisher meist verfolgt wird, die umgekehrte Strategie,<br />
der ” top-down-“ Entwurf (von der Funktionalität, also dem Systemverhalten, zur Maske)<br />
realisiert wird, so daß die volle Bandbreite an Entwurfsmöglichkeiten für den <strong>Mikrosystemen</strong>twurf<br />
<strong>in</strong>nerhalb e<strong>in</strong>er Simulationsumgebung zur Verfügung steht.<br />
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