检索结果-内蒙古大学图书馆

光机电信息 1999年第11期16卷 1-7页

作者：吴一辉

传统的体微加工是指薄片上的各向异性刻蚀。该技术当前已被广泛使用,它的缺点是结构一般相对较大,所以要占据绝大部分的芯片空间。在晶片的背面进行腐蚀,大多是由(111)面来形成侧壁,垂直壁可由(110)面形成。可以看出,这种微加工方法是... 详细信息

传统的体微加工是指薄片上的各向异性刻蚀。该技术当前已被广泛使用,它的缺点是结构一般相对较大,所以要占据绝大部分的芯片空间。在晶片的背面进行腐蚀,大多是由(111)面来形成侧壁,垂直壁可由(110)面形成。可以看出,这种微加工方法是双向完成的。该技术的一个优点是不需要高温,微加工是以后处理方式进行的,且多数都是用KOH作腐蚀液。然而,如果接续下来的工作也需在超净室中完成测最好的选择是TMAH。

关键词：硅微加工微系统制造体微加工表面微加工

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电化学扫描探针显微镜在表面微/纳米加工的应用

引用

微纳电子技术 2003年第7期40卷 192-196页

作者：汤儆毛秉伟田中群固体表面物理化学重点实验室化学系福建厦门361005

概述了在固 /液界面微 /纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜 (EC SPM )技术 ,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜 (EC STM )、电化学原子力显微镜 (EC AFM )和扫描电化学显微镜 (SECM )在应用于微 /纳米加工时的基本原理和各种... 详细信息

概述了在固 /液界面微 /纳米加工中经常采用的三种电化学扫描探针显微镜 (EC SPM )技术 ,分别讨论了电化学扫描隧道显微镜 (EC STM )、电化学原子力显微镜 (EC AFM )和扫描电化学显微镜 (SECM )在应用于微 /纳米加工时的基本原理和各种方法。

关键词：电化学扫描探针显微镜表面微加工纳米加工电化学工作原理针尖诱导法

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微电子机械系统及硅微机械加工工艺

引用

电子工艺技术 2003年第5期24卷 185-188页

作者：洪永强蒋红霞厦门大学福建厦门361005

微电子机械系统(MEMS)是一项21世纪可以广泛应用的新兴技术。硅微机械加工工艺是近年来随着集成电路工艺发展起来的MEMS主流技术。介绍了MEMS的特点、国内外MEMS的发展现状,讨论了MEMS的三种加工方法,着重探讨了硅微机械加工中常用的腐... 详细信息

微电子机械系统(MEMS)是一项21世纪可以广泛应用的新兴技术。硅微机械加工工艺是近年来随着集成电路工艺发展起来的MEMS主流技术。介绍了MEMS的特点、国内外MEMS的发展现状,讨论了MEMS的三种加工方法,着重探讨了硅微机械加工中常用的腐蚀、键合、光刻、氧化、扩散、溅射等工艺。

关键词：微电子机械系统体微加工表面微加工 LIGA

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表面加工多晶硅薄膜电阻温度系数的在线测试

表面加工多晶硅薄膜电阻温度系数的在线测试

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中国微米纳米技术第七届学术年会

作者：许高斌汪家文合肥工业大学合肥230009

本文提出了一种在线提取多晶硅薄膜电阻温度系数的简单测量方法.给出了瞬态热电分析模型,综合考虑了各种散热因素如对流、辐射以及向衬底传热的影响,通过实验提取出参数.提出的方法对分析其他MEMS器件的热电特性和监控器件设计都具有实... 详细信息

本文提出了一种在线提取多晶硅薄膜电阻温度系数的简单测量方法.给出了瞬态热电分析模型,综合考虑了各种散热因素如对流、辐射以及向衬底传热的影响,通过实验提取出参数.提出的方法对分析其他MEMS器件的热电特性和监控器件设计都具有实际应用价值和借鉴意义.

关键词：电阻温度系数在线测试多晶硅薄膜表面微加工

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表面加工多晶硅薄膜电阻温度系数的在线测试

表面加工多晶硅薄膜电阻温度系数的在线测试

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中国微米、纳米技术第七届学术会年会

作者：许高斌汪家文合肥工业大学合肥工业大学

提出了一种在线提取多晶硅薄膜电阻温度系数的简单测量方法。给出了瞬态热电分析模型,综合考虑了各种散热因素如对流、辐射以及向衬底传热的影响,通过实验提取出参数。提出的方法对分析其他MEMS器件的热电特性和监控器件设计都具有实际... 详细信息

提出了一种在线提取多晶硅薄膜电阻温度系数的简单测量方法。给出了瞬态热电分析模型,综合考虑了各种散热因素如对流、辐射以及向衬底传热的影响,通过实验提取出参数。提出的方法对分析其他MEMS器件的热电特性和监控器件设计都具有实际应用价值和借鉴意义。

关键词：电阻温度系数多晶硅薄膜表面微加工在线测试

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一种能满足MEMS微梁固支边界条件的锚

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Journal of Semiconductors 2004年第6期25卷 707-710页

作者：戎华黄庆安聂萌李伟华东南大学MEMS教育部重点实验室南京210096 合肥工业大学理学院合肥230009

在MEMS领域 ,微梁广泛应用于各种器件及材料参数的提取中 ,但是由表面微加工工艺制成的单层台阶型锚 ,往往不能使微梁满足理想固支的边界条件 ,从而给器件设计和材料参数的提取带来较大的误差 .为了解决这一问题 ,文中提出了一种结构新... 详细信息

在MEMS领域 ,微梁广泛应用于各种器件及材料参数的提取中 ,但是由表面微加工工艺制成的单层台阶型锚 ,往往不能使微梁满足理想固支的边界条件 ,从而给器件设计和材料参数的提取带来较大的误差 .为了解决这一问题 ,文中提出了一种结构新颖的锚 ,经Coventorwear软件模拟表明 ,该锚能提供接近理想固支的边界条件 .

关键词：表面微加工固支边界条件锚版图

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高灵敏氧化钒非致冷红外探测器研究

高灵敏氧化钒非致冷红外探测器研究

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作者：王彬华中科技大学

学位级别：博士

非致冷红外探测器/微测辐射热计作为属于第三代的基于微机电系统MEMS技术的红外探测器,由于具有体积小、重量轻、功耗低、易携带、非致冷等优点,在工业、农业、国防、医疗、交通、环境保护等诸多领域具有非常广泛的应用前景。提高微测... 详细信息

非致冷红外探测器/微测辐射热计作为属于第三代的基于微机电系统MEMS技术的红外探测器,由于具有体积小、重量轻、功耗低、易携带、非致冷等优点,在工业、农业、国防、医疗、交通、环境保护等诸多领域具有非常广泛的应用前景。提高微测辐射热计的灵敏度和探测性能是从事这一领域的研究者一致努力追求的目标。本论文从微测辐射热计的工作原理、结构设计、仿真分析、材料制备、器件制作和性能测试等方面展开了一系列比较深入的研究。通过制备具有高电阻温度系数(TCR)的氧化钒薄膜、掺氮氧化钒薄膜和黑金吸收层并利用微加工技术手段分别将它们集成在探测器上,提高了微测辐射热计的性能。主要研究内容和成果综述如下： (1)探索和发现了采用脉冲直流磁控溅射法制备的氧化镍铬NiCr2O4薄膜所具有的电学特性和光学特性。该条件下制备的NiCr2O4材料特性不同于高压氧化等条件下所制备的材料特性。研究发现,该薄膜在室温到100摄氏度范围内具有半导体-绝缘体电学相变特性；在3-5μm高温红外波段有很好的红外吸收效果,具有潜在的红外市场领域应用价值。 (2)开展了氧化钒热敏薄膜材料和器件研究。采用离子束溅射法制备了在室温附近具有高TCR氧化钒薄膜。利用扫描电镜、原子力显微镜和X射线衍射等技术手段对该薄膜进行了表面形貌、晶粒尺寸等属性观察和分析。设计和制作了基于多孔硅牺牲层的64×2阵列的氧化钒微测辐射热计。采用薄膜矩阵和有限元方法仿真分析了该探测器的光学、力学、热学、电学等性能。最后对该探测器进行了系统测试。 (3)采用电阻蒸发方法制备了红外吸收黑金薄膜。对该薄膜进行了表面形貌研究并对其反射率进行了测试。通过建立黑金链状结构模型与复电介质函数Drude-Zener模型等效成等效电路,对黑金薄膜材料的光学性质进行了数值计算。通过对比集成和未集成黑金薄膜的氧化钒微测辐射热计证实集成该红外吸收层的探测器具有显著改善的探测性能的效果。 (4)提出在制备过程中引入少量氮气制备掺氮氧化钒薄膜作为提高TCR的方法,并且采用脉冲磁控溅射法制备了与微测辐射热计兼容性较好的高TCR的掺氮氧化钒薄膜。设计和制作了64×2阵列的基于表面牺牲层技术的掺氮氧化钒微测辐射热计,通过薄膜矩阵和有限元方法仿真了该探测器的光学、力学、热学、电学等性能。最后对该探测器进行了的系统测试,测试得到的探测率达到1.39×109cmHz1/2/W。

关键词：非致冷红外探测器氧化钒薄膜黑金薄膜多孔硅表面微加工掺氮氧化钒氧化镍铬

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自适应光学系统中MEMS空间光调制器的研究

自适应光学系统中MEMS空间光调制器的研究

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作者：胡放荣中国科学院研究生院

学位级别：博士

空间光调制器是自适应光学系统中用来实时校正畸变波前的一个核心器件,其发展水平从某种意义上代表了自适应光学技术的发展水平。为了满足大口径天文望远镜波前畸变校正和人眼视网膜成像系统中大幅度高阶像差校正的需要,空间光调制器不... 详细信息

空间光调制器是自适应光学系统中用来实时校正畸变波前的一个核心器件,其发展水平从某种意义上代表了自适应光学技术的发展水平。为了满足大口径天文望远镜波前畸变校正和人眼视网膜成像系统中大幅度高阶像差校正的需要,空间光调制器不仅要有小体积、大行程,而且要有很高的驱动单元密度。基于MEMS技术的静电驱动空间光调制器以其体积小、能耗低、单元密度高、响应速度快以及与集成电路兼容性好等优点而成为空间光调制器的一个重要发展方向。\n 本论文首先在受力分析和常规力学模型的基础上,建立了静电吸引型分立表面空间光调制器在残余应力作用下的机械力学模型,并用此模型讨论了残余应力对器件性能参数的影响。在弹簧总长度相等的条件下,采用有限元方法对L、U、S和O形等四种弹簧结构静电吸引型驱动器的特性进行了分析与比较,发现L形弹簧驱动器的行程最小,静电吸合电压最低; O型结构弹簧驱动器的行程最大,静电吸合电压最高。\n 为了减少湿法腐蚀释放结构时出现静态粘连的几率,设计了周边固支结构的静电吸引型空间光调制器并利用polyMUMPs(polysilicon Multi-Users MEMSProcesses:polyMUMPs)表面多晶硅工艺制作出了样片,在80v驱动电压下测得了0.66μm位移量。同时,对连续表面MEMS空间光调制器进行了理论分析和机械建模,并用表面多晶硅工艺加工出了16单元连续表面空间光调制器样片,测试结果表明:器件在150v电压下静态位移为0.7μm,具有很好的动态响应特性和很快的响应速度；镜面谐振频率高达36kHz。\n 为了消除常规静电吸引型MEMS驱动器存在的静电吸合效应及其对行程的限制,基于静电场的非均匀分布可以产生排斥力的原理,设计了L形弹簧结构、蜿蜒弯曲结构、六边形梳齿结构和复合结构等四种静电排斥型空间光调制器。对L形弹簧结构进行了详细的机械建模和理论推导,并加工出了各种结构器件的样片。在120v的电压下,边长为300μm和400μm的L形驱动器位移量分别达到了3.6μm和4.0μm,远远超过了同样工艺制作的静电吸引型驱动器的最大位移量。边长400μm的三层结构L形空间光调制器的位移量在100v电压时也达到了1.65μm。同时,对其它三种结构器件也进行了实验测试。\n 最后,研究了MEMS空间光调制器的光学特性。对释放孔的衍射效应进行了理论分析和实验测试,结果表明衍射会减小中央零级反射光的能量,而使得能量分配到其它高级反射光中;高阶反射光束会导致自由空间光学系统的串扰。同时,用Zemax软件对60单元分立表面MEMS空间光调制器进行了建模与仿真,并分析了残余应力引起的表面弯曲对其像差校正能力的影响,结果表明:残余应力越大,表面曲率半径R和斯特列尔比SR则越小,像差校正能力则越差；残余拉应力和残余压应力对斯特列尔比SR变化的影响规律是一致的。\n 本论文系统研究了静电驱动MEMS空间光调制器的特性,成功设计了能够消除静电吸合效应的静电排斥型MEMS空间光调制器,从而增大了行程和波前校正的动态范围。本文的研究成果对于静电驱动MEMS空间光调制器的设计与制作具有重要的参考价值和指导意义,对自适应光学技术的发展也有很大的促进作用。

关键词：自适应光学微机电系统空间光调制器表面微加工波前校正行程

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表面仿生结构与薄膜材料工艺力学及力学性能

表面仿生结构与薄膜材料工艺力学及力学性能

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作者：牟睿敏大连理工大学

学位级别：硕士

为了改善钛及镁等金属合金生物活性和力学性能,常采用表面微造型和表面涂层改性的方法。本文首先采用有限元法,对钛合金表面进行纳秒激光微造型加工模拟,激光热源呈高斯分布,模拟温度场和应力场的分布情况,分析了激光功率密度,脉冲个数... 详细信息

为了改善钛及镁等金属合金生物活性和力学性能,常采用表面微造型和表面涂层改性的方法。本文首先采用有限元法,对钛合金表面进行纳秒激光微造型加工模拟,激光热源呈高斯分布,模拟温度场和应力场的分布情况,分析了激光功率密度,脉冲个数对烧蚀弹坑的温度场及应力场的影响,得到了在脉宽、波长和频率一定时,脉冲激光作用的最佳光强为11.5×105W/cm2和最佳脉冲个数为双脉冲。在此基础上,还研究了不同的微造型尺寸以及不同分形维数对各向应力以及不同磨损情况下磨损体积的影响,得到了最佳微造型尺寸和最佳分形维数分别为凹坑半径为25μm,间距为50μm,分形维数为1.64,这一研究结果对实际的微加工具有重要的理论指导意义。其次,根据理论研究和前期试验结果,对采用电刷镀方法在医用镁合金试样表面制备的碳纳米管(CNTs)和纳米羟基磷灰石(HA)增强的镍钴基生物纳米复合镀层工艺力学性能和压痕力学性能进行了有限元模拟,研究了刷镀温度、薄膜厚度、中间过渡层(HA)及其厚度、基体表面粗糙度等对膜基体系(包括含有预裂纹膜基体系)热残余应力以及基于热残余应力的压痕力学性能的影响规律,提出了生物纳米镀层的优化工艺方案,如对于含有预裂纹膜基体系,当刷镀温度在40-50。C,镀层厚度为1.5μm,HA过渡层厚度为3.5μm,膜基体系的热残余应力较小为0.675GPa,膜的模量和硬度较大分别为17GPa和210GPa,界面结合强度较高为2.4GPa,当界面的结合力大于临界应力2.4GPa时裂纹沿着膜基界面扩展。上述计算结果有利于优化镀层的结构设计。最后,基于生物纳米复合镀层实际微结构的TEM图片,使用ANSYS有限元生死单元技术模拟裂纹的扩展路径,比较不同混杂比情况下的裂纹扩展路径以及裂纹尖端的应力强度因子,认为在HA和CNTs混杂增强的镍钻合金涂层中裂纹是沿着颗粒的边缘扩展的,应力强度因子及复合材料的拉伸力学性能随着混杂比的增加而增加。而且通过生物相容性实验验证了此薄膜的生物相容性。

关键词：医用金属合金纳秒激光表面微加工薄膜刷镀工艺力学和力学性能

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无线多传感器网络红外热释电传感器的微小型化设计与研究

无线多传感器网络红外热释电传感器的微小型化设计与研究

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作者：舒辉南京理工大学

学位级别：硕士

对无线多传感器网络中红外热释电传感器模块进行微小型化设计，一方面利用实际的工艺进行整个传感器的电路板设计，另一方面提出利用微机械电子系统制造(MEMS技术)进行整个模块的微型化设计是整个课题的构思设想。根据课题的背景，... 详细信息

对无线多传感器网络中红外热释电传感器模块进行微小型化设计，一方面利用实际的工艺进行整个传感器的电路板设计，另一方面提出利用微机械电子系统制造(MEMS技术)进行整个模块的微型化设计是整个课题的构思设想。根据课题的背景，详细的分析所要探测的红外辐射信号的特点，介绍了两种不同的红外探测器原理模型，根据这两种模型由各种光电效应和光热效应制成的不同红外探测器及其性能参数，并且详述了各种不同红外探测器的优缺点，根据各种红外传感器的优缺点和实际应用环境的需要，本课题选择了红外热释电传感器作为无线多传感器网络中红外探测部分。在对红外热释电传感器的原理进行分析后，将红外热释电传感器划分为三个部分分别进行小型化的研究与设计，然后利用集成工艺对三个部分进行二次集成化设计。由于现有工艺的限制，因此本课题在实际设计中主要对电路部分进行集成设计。然后将调制部分菲涅尔透镜、热释电探头SD02集成在电路板的方法。最后在提出利用微机械电子设计工艺对整个系统进行前瞻性研究与设计，并根据现有实际设计出来的产品对整个红外热释电传感器的尺寸大小。

关键词：无线多传感器网络红外热释电传感器热释电效应微系统 MEMS LIGA工艺表面微加工体硅微加工

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