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2009年全国电子电镀及表面处理学术交流会

作者：陈晖汪红李光杨王艳姚锦元丁桂甫上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室

针对MEMS微加工中常见的深宽比较高掩膜电镀工艺,利用经典B-V模型推导出电流-过电势公式,并就物质传递方程与电化学过程的复合作用从理论上进行了分析。同时采用成熟的流体分析软件针对微结构电铸成型中存在的镀层不均匀现象进行了初步... 详细信息

针对MEMS微加工中常见的深宽比较高掩膜电镀工艺,利用经典B-V模型推导出电流-过电势公式,并就物质传递方程与电化学过程的复合作用从理论上进行了分析。同时采用成熟的流体分析软件针对微结构电铸成型中存在的镀层不均匀现象进行了初步模拟,结果显示,对流-扩散影响传质过程的进行,造成表面浓度分布不均匀;微结构几何形状造成等位线弯曲,从而使得阴极表面各处电流密度不同,形成了掩膜电镀成型不均匀的现象。

关键词：电流-过电势公式物质传递方程对流-扩散等位线

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基于Parylene的球形凸起微电极阵列的研究

基于Parylene的球形凸起微电极阵列的研究

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第六届华东三省一市真空学术交流会

作者：芮岳峰杨春生王亚军刘景全上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室

神经工程在揭示神经系统的工作机理以及神经疾病的治疗和康复等方面具有重要意义。微电极阵列是神经系统与外界电子电路的接口,它的性能决定了整个神经系统的信号采集和刺激的效果。本文提出了一种基于气相沉积Parylene薄膜的球形微电... 详细信息

神经工程在揭示神经系统的工作机理以及神经疾病的治疗和康复等方面具有重要意义。微电极阵列是神经系统与外界电子电路的接口,它的性能决定了整个神经系统的信号采集和刺激的效果。本文提出了一种基于气相沉积Parylene薄膜的球形微电极阵列。通过光刻胶热熔回流形成半球状凸起微电极,微电极阵列外部由Parylene包裹,具有较好的柔韧性和生物兼容性。对比平面电极,具有较低的阻抗。

关键词：神经工程 MEMS Parylene 微电极阵列

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基于微悬臂梁的压电振动能量采集器的分析与制造

基于微悬臂梁的压电振动能量采集器的分析与制造

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第六届华东三省一市真空学术交流会

作者：孙健李以贵杨春生刘景全何丹农上海交通大学微纳科学技术研究院薄膜与微细加工技术教育部重点实验室微米/纳米加工技术国家级重点实验室纳米技术及应用国家工程研究中心

随着低功耗无线传感器件和微机械电子系统的发展,电池技术的微型化正成为它们进入实用化、产业化的一大障碍。其中一个解决方案是微压电振动能量采集器。首先给出压电式振动能量采集器的工作原理、物理模型和设计原则。用有限元分析软... 详细信息

随着低功耗无线传感器件和微机械电子系统的发展,电池技术的微型化正成为它们进入实用化、产业化的一大障碍。其中一个解决方案是微压电振动能量采集器。首先给出压电式振动能量采集器的工作原理、物理模型和设计原则。用有限元分析软件对理论进行验证,两者吻合较好。采用一种新颖的制造工艺,利用环氧树脂做为中间粘结层的键合工艺将高性能块材PZT与硅片结合,使用1BHF:2HCL:4NHCL:4HO刻蚀液对PZT进行刻蚀减薄,制作了基于微悬臂梁的压电振动能量采集器。

关键词：环氧树脂键合刻蚀悬臂梁

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微器件用Ni-W合金薄膜热稳定性的研究

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功能材料 2008年第2期39卷 220-223,226页

作者：刘瑞汪红姚锦元李雪萍丁桂甫赵小林上海交通大学微纳科学技术研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室微米/纳米加工技术国家级重点实验室上海200030

研究了低应力柠檬酸胺-1-羟基乙烷二膦酸(HEDP)镀液体系中电流密度、pH值、脉冲参数和热处理条件等对Ni-W合金薄膜硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件对硬度提高有限,热处理对Ni-W合金薄膜的硬度有明显提高。同时研究对比了沉积态及550... 详细信息

研究了低应力柠檬酸胺-1-羟基乙烷二膦酸(HEDP)镀液体系中电流密度、pH值、脉冲参数和热处理条件等对Ni-W合金薄膜硬度的影响。结果表明,电镀工艺条件对硬度提高有限,热处理对Ni-W合金薄膜的硬度有明显提高。同时研究对比了沉积态及550℃热处理后Ni和Ni-W硬度、干摩擦条件下耐磨性以及微观结构的变化。实验发现:多晶的Ni薄膜经过热处理后,晶粒尺寸显著长大,硬度、耐磨性约下降2/3;而Ni-W合金薄膜经过热处理后,微观结构由非晶转变成纳米晶,薄膜仍保持良好的耐磨性,硬度提高了1倍。Ni-W合金薄膜优异的热稳定性,有望在特殊环境下取代Ni薄膜在MEMS器件上获得应用。

关键词： Ni-W合金电沉积热稳定性薄膜结构热处理

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溅射工艺对LaNiO3薄膜结构和电性能的影响

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功能材料 2008年第1期39卷 48-50页

作者：张丛春杨春生石金川丁桂甫上海交通大学微纳科学技术研究院 “薄膜与微细技术”教育部重点实验室“微米/纳米加工技术”国家级重点实验室上海200030

采用射频磁控溅射法在Si（100）衬底上制备了LaNiO3薄膜。通过后续热处理使薄膜晶化,并用四探针法测量了薄膜的表面电阻率。借助X射线衍射分析、电感耦合等离子体发射光谱、原子力显微镜等手段研究了溅射工艺及热处理温度对薄膜显微结... 详细信息

采用射频磁控溅射法在Si（100）衬底上制备了LaNiO3薄膜。通过后续热处理使薄膜晶化,并用四探针法测量了薄膜的表面电阻率。借助X射线衍射分析、电感耦合等离子体发射光谱、原子力显微镜等手段研究了溅射工艺及热处理温度对薄膜显微结构的影响。实验结果表明,在氧气氛保护下,于550℃处理1h,薄膜晶化。溅射氧分压在10%-25%之间,700℃热处理时可以得到表面光滑致密且电性能较好的薄膜。

关键词：磁控溅射 LaNiO3 薄膜显微结构电阻率

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氧化硅空心微球的制备及表面形貌的调控

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功能材料 2008年第6期39卷 975-978页

作者：曾文徐宏古宏晨上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200030

采用改进的Stber溶胶凝胶法制备聚苯乙烯(PS)/氧化硅(Silica)复合微球,研究了添加油酸对复合微球形貌的影响。微球在经过500℃高温煅烧后,得到氧化硅空心微球。应用HPPS、Zeta电位分析、TEM、SEM、氮气吸附等手段对空心微球进行研究,... 详细信息

采用改进的Stber溶胶凝胶法制备聚苯乙烯(PS)/氧化硅(Silica)复合微球,研究了添加油酸对复合微球形貌的影响。微球在经过500℃高温煅烧后,得到氧化硅空心微球。应用HPPS、Zeta电位分析、TEM、SEM、氮气吸附等手段对空心微球进行研究,证实了在包裹过程中油酸与氨水作用生成的油酸铵吸附在聚苯乙烯微球表面,增加模板微球表面电势从而有利于氧化硅粒子在其表面成核生长。此外油酸与硅羟基之间形成氢键增加氧化硅的生长点,增加了氧化硅壳层的密实程度。

关键词：聚苯乙烯/氧化硅复合微球氧化硅空球形貌油酸

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用于MEMS惯性开关的微弹簧有限元动力学分析

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机械强度 2008年第4期30卷 586-589页

作者：杨卓青丁桂甫蔡豪刚付世赵小林上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200030

设计水平和垂直方向两种驱动形式MEMS(micro-electro-mechanical system)惯性开关,应用ANSYS10.0有限元软件对其中的镍质微弹簧结构进行实体建模和动力学模拟分析,得到其在动载荷下的应力分布情况和端部位移响应曲线,并比较静动载荷下... 详细信息

设计水平和垂直方向两种驱动形式MEMS(micro-electro-mechanical system)惯性开关,应用ANSYS10.0有限元软件对其中的镍质微弹簧结构进行实体建模和动力学模拟分析,得到其在动载荷下的应力分布情况和端部位移响应曲线,并比较静动载荷下结构参数对微弹簧水平和垂直方向上弹性常数(klevel和kvertic)的影响规律。文中的有限元动力学分析方法为较准确地评定类似MEMS微弹簧弹性常数提供一条有效途径,具有工程实际应用价值,特别是为动载荷下工作的惯性类微器件中弹簧的进一步优化与加工提供重要依据。

关键词：微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS) 惯性开关有限元动力学弹性系数

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单向宽带毫米波平面缝隙天线的设计与仿真

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上海交通大学学报 2008年第4期42卷 625-628,633页

作者：陈伟强丁桂甫黎滨洪上海交通大学微纳科学技术研究院微米／纳米加工技术国家重点实验室；薄膜与微细加工技术教育部重点实验室上海200240

设计了一种基于MEMS微加工技术制作的共面波导馈电的单向宽带毫米波平面缝隙天线.采用平面矩形缝隙辐射单元,可实现约80%的阻抗带宽(驻波比≤2).通过增加波束引导缝隙和多层反射截止缝隙,可实现缝隙天线单向辐射,天线增益可由原来的3.8... 详细信息

设计了一种基于MEMS微加工技术制作的共面波导馈电的单向宽带毫米波平面缝隙天线.采用平面矩形缝隙辐射单元,可实现约80%的阻抗带宽(驻波比≤2).通过增加波束引导缝隙和多层反射截止缝隙,可实现缝隙天线单向辐射,天线增益可由原来的3.8 dB提高到6.8 dB左右.采用Ansoft HFSS有限元仿真软件对设计进行仿真优化,并用CST微波工作室仿真软件对仿真优化进行验证,结果表明,两种仿真结果一致.

关键词：毫米波天线缝隙天线共面波导微机电系统

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静电悬浮转子微陀螺信号发生电路有源带通滤波器设计

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传感技术学报 2008年第11期21卷 1867-1871页

作者：邵珰珰陈文元肖奇军崔峰张卫平上海交通大学微纳科学技术研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室微米/纳米加工技术国家级重点实验室上海200240

信号发生电路是静电悬浮转子微陀螺系统的重要组成部分。介绍了DDS信号发生电路的原理及基本构成和微陀螺信号电容检测的要求、特点以及主要技术指标,并根据具体带宽、中心频率的要求,设计了具有不同参数的有源滤波电路。通过电路模拟... 详细信息

信号发生电路是静电悬浮转子微陀螺系统的重要组成部分。介绍了DDS信号发生电路的原理及基本构成和微陀螺信号电容检测的要求、特点以及主要技术指标,并根据具体带宽、中心频率的要求,设计了具有不同参数的有源滤波电路。通过电路模拟仿真实验表明了该电路的可行性之后,在具体实验的操作过程中,成功滤去了DDS信号发生电路所产生的低频直流偏置和高频噪声,从而提高了电路的整体信噪比和控制精度,并为后续静电悬浮转子微陀螺检测控制电路提供了较为理想的信号源。

关键词：微陀螺静电悬浮直接数字频率合成有源带通滤波器

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基于新型DNA金属化工艺银纳米线的制备

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化学学报 2008年第16期66卷 1924-1928页

作者：周清华王英刘强张亚非上海交通大学微纳科学技术研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200030 上海交通大学DNA计算机交叉团队上海交通大学Bio-X中心上海200030

随着DNA金属化工艺逐渐发展,以DNA为模板进行金属纳米线的制备,使得生物与微细加工技术的结合变得可能.我们将DNA模板金属化工艺加以改进,利用半导体材料——硅作为样品衬底,并在硅片上利用Parafilm疏水膜斜向拉伸排列DNA分子,采用化学... 详细信息

随着DNA金属化工艺逐渐发展,以DNA为模板进行金属纳米线的制备,使得生物与微细加工技术的结合变得可能.我们将DNA模板金属化工艺加以改进,利用半导体材料——硅作为样品衬底,并在硅片上利用Parafilm疏水膜斜向拉伸排列DNA分子,采用化学还原反应,成功地进行了银纳米线的制备.改进后的金属化工艺对DNA分子金属化程度较好,而且制备出了金属纳米网状结构.基于DNA构筑复杂纳米图形的实现,进行相关的金属化,有望构筑纳米集成电路。

关键词： DNA金属化拉伸排列 Parafilm 金属纳米线

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