Vertical comb-finger capacitive actuation and sensing for CMOS-MEMS

10
Vertical comb-®nger capacitive actuation and sensing for CMOS-MEMS Huikai Xie a,* , Gary K. Fedder a,b a Department of Electrical and Computer Engineering, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213, USA b The Robotics Institute, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213, USA Abstract A new method for out-of-plane vertical) electrostatic actuation and capacitive displacement-sensing that utilizes sidewall capacitance change of multiconductor comb ®ngers is analyzed and experimentally veri®ed. Combining the inherited in-plane lateral) actuation and sensing capacities of comb ®ngers, three-dimensional actuation/sensing can be realized. A maskless post-CMOS micromachining process is employed and the fabrication is compatible with standard CMOS processes. Applications include an three-axis microstage, a z-axis accelerometer and a lateral-axis gyroscope that use the proposed vertical comb-®nger actuation/sensing method. The measured maximum vertical displacement of the microstage is 3.5 mm with a resonant frequency of 6.17 kHz. Measured sensitivity of the z-axis accelerometer is 0.5 mV/g with less than 40 dB cross-axis sensitivity, noise ¯oor 6 mg/HHz, and linear range from 27 to 27 g. The lateral-axis gyroscope design uses integrated comb drives for out-of-plane actuation, and is motivated by the desire to integrate three-axis gyroscopes on a single chip. The packaged gyroscope operates at atmospheric pressure with a sensitivity of 0.12 mV/ o /s and the resonant frequency of the drive mode is thermomechanically tuned between 4.2±5.1 kHz. Resonant frequency matching between the drive and sense modes is realized by integrating a polysilicon heater inside the spring beams. # 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved. Keywords: CMOS-MEMS; Out-of-plane microactuation; Capacitive sensing; Comb drive; Inertial sensors 1. Introduction Interdigitated comb drives have been widely used for electrostatic actuation, capacitive position sensing and fre- quency tuning. They have become an integral part of many MEMS devices such as accelerometers [1], gyroscopes [2± 4], and microscanners [5]. However, most of these devices utilize the lateral capacitance change between comb ®ngers. The use of the vertical capacitance change between comb ®ngers is limited by parasitic capacitance to the substrate in polysilicon processes and electrical isolation dif®culties in bulk micromachining processes. A z-axis comb-®nger accelerometer with an unbalanced proof mass was demonstrated by using the dissolved-wafer process [6]. An out-of-plane comb drive for a scanning micromirror has been fabricated in a high-aspect-ratio Si process [7]. Other than conventional interdigitated, engaged comb ®ngers, this z-comb drive has movable ®ngers rotors) totally above stationary ®ngers stators). High speed and large de¯ection were achieved, but a special Si wafer-to- wafer bonding process is needed. In this work, we propose a unique z-axis comb-®nger actuation and sensing method based on the CMOS-MEMS micromachining process developed in [8]. Mechanical and thermal properties of microstructures from this process have been studied and characterized [9,10]. CMOS accelerometers and gyroscopes also have been demonstrated [11±14]. A signi®cant advantage of the CMOS-MEMS process is that out-of-plane actuation and displacement-sensing can be easily realized [12,15]. Therefore, three-axis capacitive actuation and sensing can be integrated on a single chip using a single mechanical layer. In this paper, the post- CMOS micromachining process is described ®rst. A special beam design is proposed to compensate lateral curling of the microstructures. The principle of the z-axis comb-®nger actuation and displacement-sensing is then introduced, fol- lowed by its application in a z-axis accelerometer, an x±y±z microstage and a lateral-axis gyroscope. Design issues and experimental results of all three devices are presented. Experimental results on motion sensing and mode coupling in the lateral gyroscope are addressed. A method of thermo- mechanically tuning resonance frequency for mode match- ing is proposed and experimentally veri®ed. 2. Post-CMOS micromachining The micromachining process is a maskless, two-step, post- CMOS process in which the etching masks are provided by Sensors and Actuators A 95 2002) 212±221 * Corresponding author. Tel.: 1-412-268-6607; fax: 1-412-268-4595. E-mail address: [email protected] H. Xie). 0924-4247/02/$ ± see front matter # 2002 Elsevier Science B.V. All rights reserved. PII:S0924-424701)00740-3

Transcript of Vertical comb-finger capacitive actuation and sensing for CMOS-MEMS

�������� ��� ���� ���������� �������� ��� ������� �� ���������

������ ������� ��! "# $��������

����������� ��� ��� �� ��� ������� ������������ �������� ����� ����������� ����������� �� ���� � �!��"�� #��� � $��������� �������� ����� ����������� ����������� �� ���� � �!�

��������

% ��& ��'� �� ���������� (��������) ������������ �������� ��� ���������� ������������������� �'�� �����*�� ����&��� �����������

�'���� � ����������� �� ����� �� ����!*�� ��� �+����������! ���� ��# ������� �'� ��'������ �������� (�������) �������� ���

������� ���������� � �� ������ �'������������� ��������,������� ��� �� �����*��# % ������� �������� �����'����� ������ ��

���!�� ��� �'� ���������� �� �������� &��' �������� ���� ��������# %���������� ������� �� �'�����+�� ��������� � %��+��

����������� ��� � ���������+�� �!����� �'�� ��� �'� ������ �������� ��� ���� ��������,������� ��'�# -'� ������� �+��

�������� ����������� � �'� �������� �� .#/ � &��' � ������� ���0����! � 1#23 ��*# �������� ����������! � �'� %��+�� ����������� ��4#/ �,� &��' ���� �'�� �54 �6 ������+�� ����������!� ���� 7� 1 �,��*� ��� ������ ����� �� �83 � 83 �# -'� ���������+�� �!����������� ���� ���������� �� ������ �� ���������� ��������� ��� �� ������� �! �'� ������ � ��������� �'�����+�� �!������ � � ������

�'��# -'� �������� �!����� ������� �� ����'���� �������� &��' � ����������! � 4#28 �,,� ��� �'� ������� ���0����! � �'� �����

�� �� �'����'�������! ����� ���&��� 5#89/#2 ��*# :������ ���0����! ���'��� ���&��� �'� ����� ��� ����� ��� �� �����*�� �!

����������� � ��!������ '����� ������ �'� ������ ����# � 8448 �������� ������� 6#�# %�� ���'�� ��������#

&��'���( ���������; ����������� �����������; ���������� �������; �� �����; <������� ������

� ���� ������

<������������� �� ������ '��� ���� &����! ���� ��

������������ ��������� ���������� ������ ������� ��� ����

0����! ������# -'�! '��� ���� �� �������� ���� � ��!

���� ������� ���' �� ������������ =2>� �!������ =89

5>� ��� ����������� =/># �&����� �� � �'��� �������

�����*� �'� ������� ����������� �'���� ���&��� �� �����#

-'� ��� � �'� �������� ����������� �'���� ���&��� ��

����� �� ������ �! ��������� ����������� � �'� ��������� ��

��!������ �������� ��� ���������� ������� ��� ������� ��

���� �����'����� ��������#

% %��+�� ��� ���� ����������� &��' �� ����������

��� ��� &�� ���������� �! ����� �'� ���������&����

������ =1># %� ���������� �� ����� �� � ��������

������� '�� ���� ���������� �� � '��'������������ ��

������ =3># ��'�� �'�� ���������� ��������������� �������

�� ������ �'�� %��� ����� '�� ����� ����� (����)

�����! ���� ��������! ����� (������)# ���' ����� ���

����� ��7����� &��� ��'������ ��� � ������� �� &�������

&���� ������ ������ �� ������#

<� �'�� &��� &� ����� � ���0�� %��+�� ��� ����

�������� ��� ������� ��'� ����� � �'� ���������

�����'����� ������ �������� �� =?># ���'������ ���

�'���� ��������� � ������������� �� �'�� ������ '���

���� ������� ��� �'��������*�� =@�24># ���� ������������

��� �!������ ��� '��� ���� ���������� =22925>#

% ����� ���� ��������� � �'� ��������� ������ ��

�'�� ���������� �������� ��� ������������������� ��� ��

�����! �����*�� =28�2/># -'������� �'�����+�� ����������

�������� ��� ������� ��� �� ���������� � � ������ �'��

����� � ������ ��'������ ��!��# <� �'�� ������ �'� ����

���� �����'����� ������ �� ��������� ���# % �������

��� ������ �� ������ � �������� ������� ������� � �'�

�������������# -'� ��������� � �'� %��+�� ��� ����

�������� ��� ������������������� �� �'�� ���������� ���

�&�� �! ��� ���������� �� � %��+�� ������������ �� )*�*%

�������� ��� � ���������+�� �!�����# A����� ������ ���

�+��������� ������� � ��� �'��� ������� ��� ���������#

�+��������� ������� � ��� ������� ��� �� �������

�� �'� ������� �!����� ��� ���������# % ��'� � �'���

��'�������! ������ �������� ���0����! �� �� ���'�

��� �� ������ ��� �+����������! ���� ��#

� ��������� ��������������

-'������'����� ������ �� � �������� �&������ ����

���� ������ �� &'��' �'� ���'��� ���� ��� ������� �!

������ ��� %������� % @/ (8448) 8289882

� ����������� ���'�# -��#B �2�528�81?�1143; ��+B �2�528�81?�5/@/#�+���� �������B +��C���#��#��� (�# ���)#

4@85�5853,48,D 9 ��� ���� ����� � 8448 �������� ������� 6#�# %�� ���'�� ��������#

E<<B � 4 @ 8 5 � 5 8 5 3 ( 4 2 ) 4 4 3 5 4 � .

�'� ����������� ���� ��!��� �� �'� ���������� ����

������# �������������� ��� ��� �������! �� �'� �����

� ���� ����������� ��!���# $����� �'� �������������

��� �� ��� &��' �� ��������� ���������������' (:<�) �

����������� �� � ��$.,�8 ������ �� �'&� �� $��# 2(�)#

������ � ���� ������ :<� (A:<�) �� ������� �! ����� �'�

6��' ������ =21>� ���&�� �! �� ������� �$1������

������ �������� � ������� �'� �������������� �� �'&� ��

$��# 2(�)# -'� ������� ���' �� ��'����� �! ������! ��������

�'� ������ �&��# -'�� ������ ������� ������������� &��'

'��' ����������� ��� � '��' 7�+������! � &�����# -'� ��!

���' �� ������� ��������� ��! �������� ������# -'� A:<�

���� ������� ����������� ����� � �'� �������� ��� � �'�

���������# -'� ��� �� �'��� � �� ���������! ������ &'��'

������� ���� �0���*�� � ������ � �'� ����������

��� ��� ����*�� ������������ ������� � �'� ���������#

������� �� �������� ������ ��������� �� �'� ������ ��

��� �� ��������� � �'� ��� ���� ��� � ���� ���'���

���� =22># %�� ������� ��������� �� �'�� ����� &��� ������

����� �� �'� ��&�����E������ 4#/ � ���� ������ ���

�&�� �! �'� �������� �����'�����#

-'� ��������� ������ ������� ���� &��' �������

��� �'��������� �! �'���� ��������� ����������� ����

��!��� �� ���'��� ���# -!������!� ���� &��' �����2�

�����8� �����. � �'� �� ��� 2#?� .#/� ��� /#4 � �'����

�����������!# -'������� ������ 7�+���� ��������� ����

(�# �# �������) ��� �� �������� ($��# 2(�))# % ���������!

������� ������ (%�������) �� �����*�� �! ����� &��� ����

&��' �����2 � �'� ��� &'��� � ��������������� ������ ��

�����*�� �! ����� ����& ���� &��' �����. � �'� ��# $�

�+����� ������� � %������� '�� � ��� &���' � 24 �#����� ��� ��� �'������� �� 2#? �� �'� %��+�� ��������� &����� ���� .4 ���� ������ �'�� �'� )����������#

%��'�� ������ ����� &��' ������� �� �'� �������� �������

� ������ ����� &'��' ������� �� ������� ������ �����

=22># -'�� ������� ������� �� ������ �! �'� ��!�����

����������� � �'� ������ ���� �'�� ������� �� �'�

������ ���������� ���������! �� �'����'����'! ���

��������# $� �+����� �� $��# 8(�)� �'� �'��� ���� ��!���

�� �'� ��� '��� ��������� &���' ��� ��� �������� � ��

�������# �&����� ��� � �'� ���� �������� � �'� �'��

���'����'!� �'� ���� ��!��� &��� '��� ������� ����������#

����� ��� ���� ��!��� ��� ������� �� �'� ���������� ���'���

���� +��� &��� �� �'� ������! ���� �! ��! ���� ��!�� �'����

�� �'&� �� $��# 8(�)# F������ ������� ����� &��� ��

��� �'������� ���������# <� ���� � ������ �'�� �������

�������� � ������� ������� ��� �� ������# %� �'&� ��

$��# 8(�)� �&�� ����� ���� ��!��� ��� ���&����# %� ��� ��

�'� &���' ���������� �� ������ �'�� �'� �'����'����'!

����� �'��� &��� �� � +��� �������� ������ ��! ����

��!��# $��# 8(�) ��� (�) �'& �'� ����������� =23> ������

��� ������ �� &'��' �'� ������� ��� '�� ���� �'�� ��� ��'

� ������� ������� �� �'�� � �'� ���� ��� ���� �'��' �'�

�& ���� ��� �������� � '��� �'� ��� %��+�� �������

��� � �������# -'� ���� ��� 8#5 � &��� ��� 244 ����# % ���������� � 4#2 � ���&��� ��G����� ����

��!��� �� ���������# $��# 8(�) ��� (') ��� ���� � �&

�������� ���� &��' � ���� ������ ��� � ������� �������

�����������!# -'� ������� ��� ����� �����! ������� �'�

������� �������#

$��# 2# ������������� ���& � �'� �'������ ��������� �����'���

���# (�) %���� �������� ���� ���������; (�) ��������� ���������� ���';

(�) ��������� ��� �'�� ������� ������ ���' �� �������#

$��# 8# F������ ������� ���������# (�) H��� ���; (�) ���� ���

&��' ����������; (�) ������� ���; (�) ������� ��� &��' ����������;

(�) ���� ���& � ����%A �������� ������ (�'� ���� ��� 244 � ���;��' �������� ��� ������� ������� ��� �������); (�) �� ���& �'&��� �������

������� &��' .� �+��������� � ������������ (�) ��� � � ��������

���� ���� (') ��� � � �������� ������� ���; (�) � ������� ��������

����������� ���� ������� ������� ��������#

,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*��� 82.

� ������������ ����������� ��������� �� �������

%� �'&� �� $��# 2� ������������� ��� '��� �������

������� ���� ��!���� &'��' �� � �G� ���������� ��

'������ ��!������ �����������# -'��� ����������

�� ��!�� ���������� ��� �� ������� � �������� �������

��������� ���&��� �� �����# -'��� ��� 88 ���������

������������� �� �������� �� ��� &��' �'��� ����

��!��� �'�� ������ �������� ������������ �������� ��� �����

������ �������������������#

-'� ������������ � �& �� �������� � �� �����

��� �'&� �� $��# .(�) ��� (�)# -'� �� ����� '��� �& �

�'��� ���� ��!��� ��� ��� ������ ���� 8/ � ���� �'�

���������� &'��' ������ ���� � �� �������� ���# -'��

����� ��� �� ��� �� ��������� �� ���������� ��� ����

������� ������� �'� ��������� ����������� � �'� ��������� ��

������! �������# %� �'&� �� $��# .(�)� �� �'� �'��� ����

��!��� � �'� ������ ��� �����������! ��������� �� ��� �'�

����������� ���� ��!��� �� �'� ���� �'� ���� ��

����� �������� �0���������! � � ���������+�� ��!������

�� �����#

<� ��� �'��� ���� ��!��� �� �'� ��� ��� �����������!

�������� &'��� �'� �����2 ��� �����. �� �'� ����� ���

���������! ��������� �& ����&��� ���������� �2 ��� �8�

��� ����� �� �'&� �� $��# .(�)#

I'�� � ������ �� ������� ����� �2 � �8� �'� ��� &���

������� �� �'� %���������# <� �'� ��� ���� ��� �� �

�&� �! �� �+������ ���� (���' �� �����������)� �2 ��� �8

$��# .# E�������� � �������� �������� ��� ���������� ������� �'���' �� �������# (�) )�%+�� �������; (�) %��+�� �������; (�) �0�������� ���������� ������;

(�) ����������� ��# 6������������; (�) ����������� �������� ��# 6������������; (�) 6������������ ��# ������� ������ &'��� ����!��& .4 � ��� ��

������� ��� ������; (�) ���������� ������������ ����������� ��# 6������������#

825 ,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*���

&��� �'���� ����� �� ������ ��������� ��� �'������� �'�

������ ��� ������� �� � %��+�� ��� �������#

-�- %+�)�� � ������

<� ���� � �������� �'� ����������� ��� �+������ ����

��������� � ������� ����������� ����!��� ��� �'�

��+&��� �&���������� ��� ������� =2?>� �� ���!��#

-'� ���������� �2 ��� �8 �� $��# .(�) ��� �'��� ���������

������ ������ 6������������� ��� �'&� �� $��# .(�) ��� (�)�

�����������!# H�� �'�� �'� �+�� ����������� �����

�� �� ��� �! �'� ������������ � �'� �& �������� ������

&��' �'� *����������� ����� &'��' ���� �� �8#1 ���

8#8 �� �����������! ($��# .(�))# -'� ������������ ���� 0��� �0��� �

0� � 2

878��

�698 (2)

&'��� 7 �� �'� ����� � �� �������� 8 �'� ������� �����'

� �� �������� ��� 9 �'� ������� ������# -'� ��������'��

���&��� ������������ ��� ��0����� ������� ��� ��

������� �! ���������! ������ �'� ���� ������� �0������

�#�# 0� � 0������ � :6� &'��� : �� �'� ������ ������� ��� 6 ��

�'� �������� �����������# -'� ������ �� ������ �� $��# .(�)

�� � ������ � ������ ��������# A���������� ����� �

�������� �� �8#1 ��� 8#8 � &'�� �'� ������ ���������#

-�- %+�)�� ������ ����� �������

����������� �'���� �� ���� ���� �� � ������ � ����

�������� �� ���������������# -'� ����������! �� ��

�������� ������� � ��' �'� ����������� �������� ��� �'�

��'������ ��������� �� �'�� ��������# %� �� ����������

�������� �2 ��� �8 �� � ������������ ���������� '�����������

�� �'&� �� $��# .(�)# <� �������� ������� ������� �9��� �������� �'� ����� ������ 9� �� �+������� ��B

9� � �2 � �8

�2 � �8 � ��9 (8)

&'��� �� �� �'� ��������� �����������# $��# .(�) �'&� �'�

�������� ������� � �2� �8 ��� �'��� ������������ �'����&��'

6������������# E�������� ����������� �� �'� ���� ����

���������� �� ���! ���� ��� �� �'�� �'�������� ����!��� �� ��� �

*��# %��'��' �2 ��� �8 ��� �� ������ &��' 6�������������

�'� �����*�� ������������ ����������� �'����� �������! ��

�.#4 � �8#. �# <� �'� ��� ������� ��� �����'�� � � ������ ��� � ������� �'� ����� ������ ��

9� � ��

:9

�6/�6� (.)

&'��� /�6� � ��2 � �8�,��2 � �8 � ���� � �� �'� ��� ��'� ��� ���� : �� �'� ��������� � �'� ������ �� �'� %��+��� �

�� �'� �+���� ����������� �� �'� �������� �������� ��� 9 ��

�'� ������� ������# -'� ����������! 9�,9 ������� �

�'� ������� ��� ��� ��� ���������� ������� ��� �� �������

�� ��� �� �'� �!��� �� �������� �� ��� ������ �����#

H�� �'�� �'� &��� ������ ����������� ����� (�.#4 ��8#. �) �� ���������� ����� ����� �!���� ����� ��� ����'����� &��'�� �������� ����������! � ����&���'#

F& ���������������! �� �+������ �� �'�� �� �������

������� �2 ��� �8 ��� �'� ������ � �'� ������������

���� �� ��' ����� � �'� ����� ��� �'� ��������� � �'�

������� �+�� �� �������� � �� ��' ������ �'�� �'�� �

�'� %��+��#

-'� ������������ ����������� ����� �� $��# .(�) �� ��

�!������ �#�# /�6� �� 4 �� 6 � 4# <������� � �� ����� �

4#1 � �+����# -'� �� ����� ��� �� ��������� �! �

���������� ����������� � 4#1 � �����*�� �! ������!

��������� �'� ���� ���'��� ���� � �! ����������� �

��!������ '����� =24>#

� ��� �� ����������� �������������

$��# 5(�) �'&� �'� ����! � �'� %��+�� �����������

��������� � � ������� ��� ���� �& �!����� %�������

���� ��� �& ���� � �� �����# -'� �����������

��!�� ��������� ���� �� ���! � ������� �����������

$��# 5# -���! ������ ��� &����� ����������� � �'� %��+�� �����������# (�) ��'����� � �'� �� ���& � �'� ��!�� &��' � �� �������

�����������; (�) �0�������� ����������� ������������ ���������� ���������#

,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*��� 82/

������������ ���������� ����������# -'� �� ����� ���

������� ��� ��� ����� �� �'&� �� $��# 5(�)# %�� ��

����� '��� �+����! �'� ��� ����������� �� �'&� ��

$��# .(�)# <� ����� % ��� 6� �'� �� ���� ��!�� �� ��������

� 9�� ��� �'� ��� ���� ��!�� � 9�# <� ����� � ���A� �'� &����� �� �������� � ����� � ����������� ������������

���������� ��������� �� �'&� �� $��# 5(�)# ������� �'�

��� ����� ��������� � �� ������� �� �������

&'��' ������� �'� ���������+�� ����������! ��� �'� ��7�����

� ������ ���������#

% �������� ����������� �� �'&� �� $��# /# -'� ��*� �

�'� ������ ��������� �'� ���'�� ������� ��� ������� �� ��

���� 4#/ �! 4#3 # -'� �& ���� � ����� ������� &��' �

&'��� ���� ���� ��� �����������! ��������� �� ��� �'� �'��

�& ���� ������� &��' � &'��� ���'�� ����# ��'����� �����

������� ��� �'&� �� �'� �� � �'� ���# -'� ������ ����

���� �� ���� // � �� �'��� ���� ��� � �'� �������� ������

��������� ������� �� �'� ������� ��!��� ������ �'�

����# �&����� �'� ����� ��� ��� ����� ����� ���!

&��� (J4#/ � ���������! ��� J4#2 � ��������!) �'���'

� ���� ���'��� ����# -'��� �� �� �+��� ���� � ��

����� �� ���' ����� � �'� ��� ���# -'��� �� �����

��� �����������! ������� �� �'� ����� �� ����� ���

��� ���� �� ������������ �������� �� ��������� ��� �����

��G������#

-'� �������� ����������� �� ����� � � 6��K�� ���

"G��� �������� �+����� &'�� ��� �� ������ �! � '��'

�������! ��������� ������������ ��� �� �E5.@/% �����

��� ����!*�� �� ���� � ������ �'� ����� ������# -'�

��������� ������ �� $��# 1 �� �� � 844 �* ���������

�'���� �+������� ��� �� ?44 � 544 ��* ��������� ��

������ ����� �'� ���������� ������# -'� ����� ����������! ��

4#/ �,�# -'� ������� ������ ������ (J2L �����������!)

&'�� �'� �������� � �'� �+������ ����������� ��������� �

83 �� &'��' �� �'� �+�� ���� � �'� �'���� �����# -'�

�'�������� ������ ����� ���144 � ������� � �'� &��� ����������� � �'� ������������ ����������� �'���� &��' %����������

���# -'� ������� ���� 7� �� 1 �,��*� &'��' �� ������ � �������� '��'�� �'�� �'� ���������� 6�&����

����# -'� ��������� ���� ����� �� �������� � �� ��� � �'�

���� �������� ��� �������� �+������ �� �'� ���� ���������#

-'� ���0����! ������� � �'� ����������� �� �'�����

����*�� �! ����� � ���'����� ������ ������������ �!���#

-& ������� �G������� ��� ���� � ���� �'� ����

��������� ��� � 7�� ��������� ���� �����������! �� �

��A ����� � � �'�����# -'��� �& ����������� ������

���� ������ �� � ������ ������� �'�� ���&� �'� ��������� �

�'� ������'! ��� �������� ����������� ���������# %

��BH� ����� (� � 1.. �) ������� '��' ��������! ������

�������� �� �'� �!���� ����������� &'��� � ��� F�A

(� � 124� 24 �) �� ���!�� � ���� �������� ����� ���'� ������ ����������# F�A� ��� '��� �'� ��������� �

����� ������� ���������!#

% ���&�� ����!*�� �&���� �'� ���0����! � �'� �������

������ � ����� �'� ��������'������ �������� �������#

$��# /# -� ���& � � �������� %��+�� �����������#

$��# 1# A!���� ������� � �'� ����������� ������� �� 844 �* �����

� �'���� �����#

$��# 3# $��0����! ������� � �'� ����������� ������� �! ����� �'�

������ ������������#

821 ,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*���

-'� ����� ��� �� ������� ����� � �'�������� �'��

������ �'� ������ ��������! �� � ��� � �'� ��� ���# -'�

������� ���0����! ������� �� ������ �� $��# 3# -'�

�������� ���0����! � @#5 ��* �� &��'�� 24L � �'�

24#2 ��* ����� ��������� �! ����������� ����!��� =23>#

-'� ���������� �� ���������� � ���������� ������ ���������

��� �'� ����� ����� � ������ �'� ��������� ��� ���

�� � ���� �����# -'� 0�����! ����� �� ���� .� ��������� ��

�'� �0���*�������� � �'� ��� ���#

! �"�"� ����������

-'�����+�� ��������� '��� &��� ����������� �� ����

����� �� ������� ��G������ � ������+�� �������� =2@>�

������ �&���'�� ��� ������������ �!����# -'� �����

����� �������� �� �� �'��������� � ������� &��'�� �'�

��������� ������#

-'� �� ���& � �'� ���������� �'�����+�� �������� ��

�'&� �� $��# ?# �������� ���� � �� ����� �� ���'

�������� ����� �'� ������� ��� ���# -'� ���+�� ��� %��+��

�� ������ ��� ��������� �! � �� ��� � ������� �'��

��� 7�+���� �� ��' �+��� %+���������# -'� ������ ����� ��

� ����� ���� ? � �� �'� ����� ��� � �'� �������� ������

�������� �� �'� ������!�� ����������# �&����� �� �'&�

&��' �'� ������������ �'� ����� ��� ��� ����� ����� &���

�����! �'���' ��� � � ���� ���' ����#

-'� �'�����+�� ����� &�� ������� �� �'� %��+�� � �����!

�'� �������� ������� ���# -'� ���0����! ������� ���

����������� � �'� %��+�� ������� &��� ������� ����� �'�

���'����� ������������ �!���# -'� %��+�� ������ ���

����� �� 2#1 H,# -'� �+��������� ���� ��� �� � �+����!

� �'� �������� �� $��# .(�)� ������� �'� �������� ��

����� '��� ���� 4#/ � �������� �����' ��� ����

4#2 � ����&��� ������' � �����.# $��# @ �'&� �'�

������� ���� ��� �'� ��� ����������� �������� ������

&��' �'� ����������� � �'� �����' ��� �'� �����.

�'�������# -'� �+��������� ���� � �'� �'�������� �������

��� &���# ����� �'� ������������ �� �� ��������! 7��� �'�

���� �� )���� ����������� ��� ��� �� �������� �'���'

�'� ������������ ����������# -'� ������� �������

���0������� �� �'� )�� ��� ��� %���������� ��� 8.#?� /#4?� ���

1#23 ��*� �����������!#

# $�������� �� �%�������

�������!����� �!������ ����� ������ ������������

&'��' �� ��������� � �'� ����������� � ������! � �

�'� ��������� ��������� ��� �'� �+������ ������ �����# -'����'��� ��������� ��� ��'���� � ���' �'��� � � ��������

$��# ?# ��� � )9�9% ��������#

$��# @# 6������������� ��# ������� �������#

,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*��� 823

�+�� ����!����� ����� ���'�� �������� �������� � ����

����� ��� �������# ���������� �'� ��������� ������ ������

&��' ���������� ���' �� �'� �����' ���&��� ���

��� ����� ����� ��� �'� ��0������� � ���� ���'���

������ �'� %��+�� �������� �� ��������� �� �'� ��������

�� ���!��# <� �������� � ����������+�� ���������

�!����� '�� ���� ��������� &��' � �������� ��������

� ������� =2.>#

-'� ����! � �'� ���������+�� �!����� �� �'&� ��

$��# 24; &'��' �������� �'��� ��! �������B � %��+�� ��

������ � ���+�� ������������ ��� � %��+�� ������ �����

���� �� �������� ����� � �'� %��+�� ��������# -'�

��������� �� � �&����� ��'���� ���������� �!���

&'��� �'� ����� ���� (����'�� &��' �'� ��� ���) ��

������ � ������� �� �'� %��������� �! �'� �� ����� &'���

�'� ������� ������ ����������� �� ������ �! �'� ��������

����# -'��� �'� ������ ����� �+�� � �'�� ������ �� ����

�'� )��+��#

-'��� ��� 2?4 �� ����� �� %��+�� �������� ��� 844

�� ����� �� ���+�� ����������� �������# % ���+��

������� �� ��� �������� ������ �'� ������� ���+�� ������

������ � �������� ��! ����+�� ��� ������

�������! �� �'� %��+�� ����� �+�������# ���' �������

������ �� ������������ ��������� �'�� ����� ��������

�� �'� ��� ��� ��� �������# ������ � �'� %��+�� ������

������� ��� �'� ��� ������ �� �'� �!����� '��� ���

����� � �� ����� ����� � �� ������� ���

������� � ������ �'� ��7����� � ������ ��������#

$��# 22 �'&� �� ��� � � �������� �!�����# -'�

������� ���������� �'� ����� ����������� ��� �'&� ��

$��# 24# -���! � �'� ���������+�� �!�����#

$��# 22# ��� � � �������� �!�����#

82? ,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*���

$��# 8(�) ��� �+'���� ����� ������� ����# �&����� �'�

���� � �'� ���� � �'� %��+�� ��������� ���� �� 1? �($��# 28(�))# -'�� ������� ��� �� ��������� �! ��G������ �

������� �'���' � ��!������ ������� ������ �'� ������

����# I��' �'� ��� � � �<- �������� �!��� =84>�

�� &�� ������� �'�� 7�������� � �'� ������ ����

��������� �'� ���������� � �'� �� ������� ���

�'����� �'� ������� ���0����! � �'� ����� ��

($��# 28(�))# ����&'���� �'� �������� � �'� ����� ��

���!� ���� ���'�����# -'������� �'� ���������� '�����

������� �� ����������� ��'� � ���' �'� �������

���0����! ���&��� �'� ����� ��� ����� ��� �� ��������!#

-'� ��������'�� ���&��� �'� '����� ������� ��� �'� ���

�������� ��7����� � �'� %��+�� ��������� ���� �� ������

�� $��# 2.(�)# 6�' �'� �������� ��� ������� ������

������ � ������� ���0����! � �'� ����� �� � �'� ��� 6�

��7����� ��� �'&� �� $��# 2.(�)# % ����� �'���� �����

&'�� �'� ������ ���� ������' �'� ���� ���'��� ����� ��

� '����� ������� � 2#2 %# -'� �+��������� ������ �� ��

�������� &��' �'� ����������� ���������#

% ����!������������� ���������� ������ �� ����������

���� &��' �� ���'�� ������������ ������� ��# % �������

� �'� ���+�� ����������� ������� �� ������ �� $��# 25

�'&��� � �������� � 244 ��,��*# -'� �!����� �������� �� ��� &��' � ������� ��G����� ��� �'� ��!������ '�����

� 7����� �'� %��+�� �������# �&����� �'� ������ ���

&�� ����� ��� ���� �'� ������� ���+�� ����������� ��

� ��� ������ �����#

$��# 28# :������ ���0����! ���'��� ��� �� ������� ����������

�'���' '������# (�) ��� � � %������� ��� &��' �� ������� ��!������

'�����; (�) ���0����! �������� � �'� ����� ��� ����� ��� &��' ���

&��'�� ��G������ �������#

$��# 2.# (�) -'����'������ ������� ��������� �� � ������� �

������� �������; (�) ������� ���0����! ������ �� � ������� � �'� 6�

����������� �� �'� ������������ ��� � �'� ������#

$��# 25# ������� � �'� ������������� �� � /44 �*� 4#4/ � �+������

������������ �'&��� � �������� � 244 ��,��*#

,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*��� 82@

& �����������

�������� ��� ���� �������� ��� ������� �� �����

���� �� ������ ��� �+����������! ���� ��# �������

�'� ��'����� �������� (�������) �������� ��� ������� �����

������ � �� ������ �'������������� �������� ���

������� ��� �� �����*��# -'� ���������� �������� ��������

��'���� '�� ���� ��������� �� � �'�����+�� ��������

��� � ���������+�� �������! �!�����#

-'� �������� �������� ��� ������� ���������! �������

������ ������ � �'�����+�� ������������ ��� ���� ��+

�������������� �������� ��������� �!���� � �'��#

6���� � �'� ������ ��'�� �'� ��� ������ � �����

���� %��+�� ��� ���� ������������ &�� �����������!

���������� ��� �'��������*��# -'� ������ '�� ������� ������

����� ��������� �& ���� ����� �!���� ������ ��� ���'��

���������� ������ ��������� ��������#

% ���������+�� ��������� �!����� &��' ��������

�������� �� ��� ����������# -'� ������ �'���� ������

�! ����� �� ���������� ��!������ '����� ��� �� ���� �

���' �'� ����� ��� ����� ���� ��� ��� ��� �� ���� ��

���������� ���������# <� �� �+����������! ���� �� �'��

������� ���� ����� �����! ������ ������� �������# �&�����

�'�� �!����� ������ �� �� ����*��# -'� ����� ������ ���

����� ������ ��� �� �������� ������� � �'� ���� ���'���#

-'�� ���������� ����� ����� � '��' ���+�� ��������� ����

���&��� �'� �& �������� ��������� �� �& �� �������

��G�����# <� �'� ��+� ���������� �'� �& ������� &��� ��

��'���� � ���' �'��# % ��! ����� &��� �'�� �� '& �

��'���� ���������� ���� ���'���# $���'�� �!����� �����

��� &��' ������ ��� ���������� �! ��G������ �������

��� �'� ��!������ '����� ��� ����+�� ��� ���������

�! �'� ���������� ���+�� ������� �� &��������#

��'��(�� �������

-'� ���'�� &��� ���� � �'��� �� F�� �� M'�� �����'

����'��� ��� A�# F��� ������ �� ������� ������� ������

����� ��� ���������# -'�� &�� &�� ������� �!

A%:E% ����� �'� %$:F� %�� $��� �������� �����

N�%$� ����� �������� $.4148�@3�8�4.8.#

)���������

=2> %���������� E����� $���!� %���� A������ <��#� H�&�� �%

48418� '���B,,&&&#������#�,���#

=8> E# ������ 6# 6+��'��� -# "���� F# H����� ������ ����'��

�����'������ �!������ -��'����� A����� � �'� 2@@2 <�������

����� ��������� � ���� ����� ������ ��� %������� (-����������

@2)� ��� $�������� �%� N�%� 85983 O��� 2@@2� ��# @119@1?#

=.> I#%# ������ :#-# :&�� :# ��&��*� ������� �����'���� %��+��

�������! ���� �!������ -��'����� A����� � �'� ���������� �����

��� %������ I���'�� ����� ���� <������ ��� N�%� .91 O���

2@@1� ��# 8?.98?3#

=5> �# F��*� I# ������� O# ����������� O# ������ 6# ���'���� �#

��'���� �# ���*��� N# 6���'�� % �������� !�& ���� ����� �� ������

�����'������ -��'����� A����� � �'� 2@@3 <�����������

��������� � ���� ����� ������ ��� %������� (-���������� @3)�

�'����� <F� N�%� 2192@ O��� 2@@3� ��# ?539?/4#

=/> �#��# "����� �# �������� "#P# F��� :#�# ������� ������������ ��

����� �������� �������� �� ��������� �������� ��� ����������

O# ������������'# �!�# 3 (2@@?) 839.3#

=1> %# ���������� "# H�G���� % '��'�����������! %��+�� ���������� ������

�������������� &��' � ������� ���������� O# ������������'#

�!�# 3 (2@@?) 2@89844#

=3> :#%# ������ O#-# H��� "#P# F��� :#�# ������� % ���� '��'����0����!

�������� �������� -��'����� A����� � �'� ���������� ����� ���

%������ I���'�� ����� ���� <������ ��� N�%� 59? O��� 8444�

��# 19@#

=?> #"# $������ �# ����'�����#F# :���� �#�# ������ A#$# ������ �#�#�

�# F�� F#:# �����!� F������� '��'������������ ������������� �� �

���������� ���� ������� ����# %������� % /3 (2@@1) 24.9224#

=@> �#�#��# F�� �# M'�� #"# $������ ���'������ ������! ���������

� 4#/ � ���� �������������� ��B E��������� � �'� �!����� ������������'������ ���������� �� ��������� :������'� ���

$�������� �%� N�%� 2921 %���� 2@@?� ��# 839.8#

=24> �# F����&���� #"# $������%���!��� � �������������������� ��������

������ ��������� �����������'���� ����������� -��'�����A����� �

�'� 2@@@ <����������� ��������� � ���������� ������ ��� %�������

(-���������� @@)� ������� O����� 3924 O��� 2@@@� ��# /819/8@#

=22> # M'���� �# ���� F# ��:����� #"# $������ % ������� ����������

���� ����������� &��' ���������� ���� ���������� -��'�����

A����� � �'� 28�' <��� <����������� ��������� � ���������

����'������ �!���� (%O�� @@)� ������� $F� N�%� 23982

O�����! 2@@@� ��# 1419122#

=28> �# ���� #"# $������ % ���� *��+�� ����������� &��' ����������

��������� �������� -��'����� A����� � �'� 2.�' <��� <�����������

��������� � ������������'������ �!���� (���� 8444)�

��!�*���� O����� 8/98? O�����! 8444� ��# 5@19/42#

=2.> �# F�� �#"# $������ F#:# �����!� %� ����������! �������� �����

���� �!������ ��B E��������� � �'� <����������� �!����

� ���� ��������� ��� �����!����� 2@982 ������ 8444�

������� �'���#

=25> �# ���� #"# $������ % ��������� ���������+�� �!������

-��'����� A����� � �'� 25�' <��� <����������� ��������� �

������������'������ �!���� (���� 8442)� <���������� �&��*���

����� 8298/ O�����! 8442� ��# 218921/#

=2/> �# ���� F# ������� Q# O���� #"# $������ �������� ���

�'��������*���� � ���� %��+�� ����������� &��' ������������

�� A������ ��B E��������� � �'� 8444 <����������� ���������

� ������� ��� �������� � �����!���� (��� 8444)� ���

A���� �%� N�%� 8398@ ����' 8444� ��# 2?292?5#

=21> $# F������ %# ��'��� � :���� 6��' ���� ���'� �

%�����������! ���'��� ������� N��E����� H# //42?@.� 81 ����'

2@@1� ����� / %����� 2@@5#

=23> ����%A N���R� ������� ������ <��#� ���!� H� 83/2.� '���B ,,

&&&#������#�#

=2?> ��+&��� 8A� ������ 2#@#45� ��!���'� 2@?592@@3� %���� ������

���� E��������'� E% 2/82@� '���B ,,&&&#�����#�#

=2@> F#P# F��� O#F# �'��� �#�# F��� I#�# I�� �������������'����

����.9;96 ������ �� ���������� ��������� ����'� <��� E'��#

-��'��# F���# @ (2@@3) .5/9.53#

=84> I# ������ �#�# ����������� A#�# $������ H������ ������

��� � .�A ���� ����� ���� ������������ ������!� -��'�����

A����� � �'� 28�' <��� <����������� ��������� � �����������

��'������ �!���� (� ��R@@)� ������� $F� N�%� 23982 O�����!

2@@@� ��# .489.4?#

*����������

,��:�� .�� �������� '�� 6� ��� �� ������� �� ��������� ����������� ��

6��G��� <�������� � -��'���! �� 2@?@ ��� 2@@8� �����������!# ��

������� '�� ����� ���� ������ �� ������������ �� -���� N��������!

884 ,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*���

�� 2@@?# �� ��������! �� � E'A ������� �� �'� A�������� � ���������� ���

������ ����������� �� �������� ����� N��������!# �� &�� � �������'

�������� �� �'� <�������� � �������������� �� -����'�� N��������!

&����� � ������ ������������ �'����� ��� ��'������ ������ �� 5

!����# ��� ������� �������' ��������� ������� ���������� �������� �������

��������� ������������� ���'������ ��� �����������'������

�������� ��������#

/��� &- 0����� �� �� �������� ������� �� �������� ����� N��������!�

'����� � G��� ��������� &��' �'� A�������� � ���������� ���

������ ����������� ��� -'� :����� <��������# �� �������� '�� 6� ���

�� �� ���������� ����������� ��� ������ ������� �� �<- �� 2@?8 ���

2@?5� �����������!� ��� �'� E'A ������ �� ���������� ����������� ���

������ ������� �� N#�# 6������! �� 2@@5# $� 2@?5 � 2@?@� '�

&���� �� ��&����9E������ � ������� ������ ��� ������� ������� ������#

��� ������� �������' ��������� ������� �������� ��� ����������

������ ��� ������� ���������� �����������'������ �!���� ����

�������� �� ���� ��������� ��� ���������� ������ ��'������ ��

�����������'������ �!����#

,- .��� /-&- 0����� 1 !����� ��� � ������ � 2� 3�44�5 ���*��� 882