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In der Arbeitsgruppe integrierte Siliziumsysteme des Fraunhofer IPMS werden am Standort Cottbus innovative Anwen-dungen eines neuartigen nanoskopischen elektrostatischen Antriebs (nanoskopic electrostatic drive – NED) untersucht. Eine der vielversprechendsten Anwendungen sind Lautsprecher. Vollständig aus Silizium gefertigte MEMS-Lautsprecher auf Basis von NED-Biegeaktoren werden vor den akustischen Messungen mechanisch und elektrisch cha-rakterisiert. Beidseitig eingespannte elektrostatisch betriebene in-plane NED-Aktoren werden dabei über einen Fre-quenzbereich von 20 Hz bis 20 kHz angeregt. Dabei sind die Strukturen oft verdeckt, was ihre Charakterisierung er-schwert. Es werden zerstörungsfreie optische Methoden präsentiert, mit deren Hilfe die Bestimmung der mechanischen Schwingungseigenschaften einzelner Aktoren ermöglicht wird sowie die Beweglichkeit im verdeckten Zustand nach-gewiesen werden kann.
Recently an innovative mSpeaker technology, based on a novel kind of CMOS compatible small gap electrostatic actuators for large deflection, has been introduced [1]. In this paper, we devise methods to model such speakers in terms of lumped parameters using the deflection of the beam centre as sole dynamic variable. Optical, acoustical and finite element methods (FEM) are used to validate the non-linear lumped parameter model (LPM). The experimental evaluation and LPM simulations of the total harmonic distortion reveal deeper insights into the mechanisms governing linearity.