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Fabrication and Characterization of a Lead Zirconate Titanate Micro Energy Harvester Based on Eutectic Bonding

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Chinese Physics Letters 2011年第6期28卷 322-325页

作者： LI Yi-Gui SUN Jian YANG Chun-Sheng LIU Jing-Quan sugiyama susumu TANAKA Katsuhiko Institute of Key Laboratory for Thin Film and Microfabrication Technology(Ministry of Education) Research Institute of Micro/Nano Science and TechnologyShanghai Jiao Tong UniversityShanghai 200240 Global Innovation Research Center Ritsumeikan UniversityKusatsuShiga 525-8577Japan

A lead zirconate titanate(PZT)-Si energy harvester cantilever with PZT bulk ceramics is fabricated by eutectic bonding,polishing and dicing *** feasibility of this process is studied using a successful operation of the cantilever in both actuation and harvesting *** first prototype made from a PZT-Au-Si cantiliever is *** testing results show the voltage output of 632 mV at the frequency of 815 Hz when the excitation acceleration is 0.5 *** PZT and silicon layers are bonded together to form a sandwiched structure using a gold layer as an intermediate layer.

关键词： eutectic cantilever ceramics

Two New Types of Microneedle Array Fabricated by X-ray lithography

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Two New Types of Microneedle Array Fabricated by X-ray litho...

基于同步辐射光刻工艺和电铸工艺的金属纳米光栅模具制备

Photonics Asia 2004;Optoelectronics,Microelectronics,and Nanotech

作者： Yigui Li susumu sugiyama Research Organization of Science and Engineering Ritsmeikan University Department of Microsystem Ritsmeikan University

The microneedle for blood extraction and painless injection is rapidly growing area of interest in bio-applications. Two new types of microneedle array are deigned and developed for biomedical applica

关键词： X-ray lithography,microneedle array

来源： cnki会议评论

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中国激光 2014年第11期41卷 178-182页

作者：李以贵杉山进上海应用技术学院理学院上海201418 日本立命馆大学微系统系

随着微电子技术的发展,有必要研究在基板上制备高深宽比并拥有垂直侧壁的微纳结构。基于X射线可以制备高质量的纳米母光栅,利用精密纳米电铸技术从母光栅中复制出高质量的微纳金属光栅模具。研究了一种高深宽比的金属镍光栅模具的制备... 详细信息

随着微电子技术的发展,有必要研究在基板上制备高深宽比并拥有垂直侧壁的微纳结构。基于X射线可以制备高质量的纳米母光栅,利用精密纳米电铸技术从母光栅中复制出高质量的微纳金属光栅模具。研究了一种高深宽比的金属镍光栅模具的制备技术。基于同步辐射光刻技术,在硅基板上制备线宽分别为0.25,0.5,1μm,高2.0μm的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)光栅。利用精密电铸技术,得到线宽分别为0.25,0.5,1μm的金属镍纳米光栅模具,1μm的金属光栅深宽比达1.5。为了获得高质量的PMMA纳米光栅母模,使用了粘接剂,克服了光栅倒伏的缺陷,优化曝光参数,消除了结构底部出现的多余的小三角形结构。

关键词：光学制造同步辐射光刻金属光栅模具纳米电铸聚甲基丙烯酸甲酯母模粘接剂

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应用X射线光刻的微针阵列及掩模板补偿

光学精密工程 2010年第2期18卷 420-425页

作者：陈少军李以贵杉山进上海交通大学微纳米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 日本立命馆大学微系统研究中心

提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微针的微细加工工艺,该工艺基于PCT技术,结合X射线以及光刻掩模制作三维微结构。通过移动LIGA掩模板曝光来加工微立体PMMA结构,其加工形状取决于X光光刻掩模板吸收体的形状。实验显示,最终的结构形状... 详细信息

提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)微针的微细加工工艺,该工艺基于PCT技术,结合X射线以及光刻掩模制作三维微结构。通过移动LIGA掩模板曝光来加工微立体PMMA结构,其加工形状取决于X光光刻掩模板吸收体的形状。实验显示,最终的结构形状并非完全与掩模板上吸收体的形状一致。如果不对X光光刻掩模板的吸收体形状进行补偿,即会使被加工的微结构侧面变形,从而影响微针的性能。分析了微针阵列侧面变形的原因,认为这种变形是由于显影时间与曝光量之间的非线性关系导致结构形状与曝光量分布不完全一致造成的。利用PCT方法制作的PMMA微针其长度为100～750μm,直径为30～150μm,针尖的直径最小可达100nm。通过对LIGA掩模板上的吸收体图形进行适当的补偿,使吸收体图形从中空的双直角三角形变为中空的半椭圆图形,增强了带沟道的微注射针阵列的强度。

关键词： X射线光刻聚甲基丙烯酸甲酯三维微结构掩模吸收体

基于移动LIGA工艺的微针阵列的设计与制作

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纳米技术与精密工程 2009年第1期7卷 81-84页

作者：李以贵杉山进上海交通大学微纳米技术研究院薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200240 立命馆大学微系统系

提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微针阵列的微细加工工艺，即移动X光光刻在光刻胶上得到与LIGA掩模板图形相似的曝光能量分布图，再利用显影技术获得了其断面形状与LIGA掩模板图形相似的PMMA微针阵列结构．为了解决空心微针阵列的... 详细信息

提出了一种聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）微针阵列的微细加工工艺，即移动X光光刻在光刻胶上得到与LIGA掩模板图形相似的曝光能量分布图，再利用显影技术获得了其断面形状与LIGA掩模板图形相似的PMMA微针阵列结构．为了解决空心微针阵列的加工问题，通过对准曝光实现空心孔的微细加工．用此纳米加工技术获得了高度为350～700μm、针锋尖锐度为1μm的PMMA的微针阵列．该阵列面积约为1cm^2，微针数约为900根，实验结果表明，利用这种新方法可以非常方便地加工出高质量的实心微针、空心微针和带流体沟道的分又微针等各种微针．该微针阵列可与微泵、微通道等集成为一体，实现无痛化注射或无痛化采血。

关键词：无痛化注射微针阵列移动LIGA

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基于X光光刻的亚波长光栅

纳米技术与精密工程 2007年第4期5卷 249-252页

作者：李以贵杉山进上海交通大学微纳米科学技术研究院上海200030 日本立命馆大学微系统系

描述了一种新的亚波长光栅的微细加工技术,即X光光刻得到相应的亚微米级的线宽图形,再利用显影技术获得了高深宽比的立体亚波长光栅.用此纳米加工技术获得了栅距为500 nm、250 nm、150 nm,光栅高度为1900nm的特殊纳米光栅模具,开发了纳... 详细信息

描述了一种新的亚波长光栅的微细加工技术,即X光光刻得到相应的亚微米级的线宽图形,再利用显影技术获得了高深宽比的立体亚波长光栅.用此纳米加工技术获得了栅距为500 nm、250 nm、150 nm,光栅高度为1900nm的特殊纳米光栅模具,开发了纳米无反射结构,并研制成功了亚波长光栅.该亚微米线宽微细加工技术可用于布拉格光栅、DVD读写头、无反射表面等需要亚微米结构的器件中.

关键词：亚波长光栅 X光光刻高深宽比

基于同步辐射光刻的多层微纳结构制造(英文)

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纳米技术与精密工程 2009年第2期7卷 186-189页

作者：李以贵杉山进上海交通大学薄膜与微细技术教育部重点实验室上海200240 上海交通大学微米/纳米加工技术国家级重点实验室上海200240 日本立命馆大学微系统系

高分子材料,如甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA),由于其价格相对低廉和容易加工,在集成电路和MEMS研究中受到广泛的关注.本文提出了一种基于PMMA基板的多层同步辐射光刻技术,用于制作微驱动器等有移动部件的设备.设计的多... 详细信息

高分子材料,如甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate,PMMA),由于其价格相对低廉和容易加工,在集成电路和MEMS研究中受到广泛的关注.本文提出了一种基于PMMA基板的多层同步辐射光刻技术,用于制作微驱动器等有移动部件的设备.设计的多层结构包括140个单元的叉指平行电容器,每个电容器的间隔是2,μm,最小尺寸是4,μm,厚度是200,μm,故深宽比达到50∶1.该制造方法具有高深宽比、高产出率及成本低等优点.

关键词：多层微纳制造同步辐射光刻对准工具

基于X光移动光刻技术的PMMA微透镜阵列制备

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红外与激光工程 2016年第6期45卷 216-220页

作者：李以贵颜平黄远杉山进上海应用技术大学理学院上海201418 日本立命馆大学微系统系

微透镜阵列的制备已经成为微光学领域的研究热点。利用两次X光移动光刻技术,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为正光刻胶,在PMMA基板上制造了微透镜阵列,并对其制作原理进行了详细说明。设计了制备微透镜阵列用的掩膜图形,并通过掩膜图形模拟仿... 详细信息

微透镜阵列的制备已经成为微光学领域的研究热点。利用两次X光移动光刻技术,以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为正光刻胶,在PMMA基板上制造了微透镜阵列,并对其制作原理进行了详细说明。设计了制备微透镜阵列用的掩膜图形,并通过掩膜图形模拟仿真,预测了微透镜在两次移动曝光显影后的形状。第一次X光移动光刻后,理论上会得到半圆柱状三维结构;第一次光刻后将掩膜板旋转90°,进行第二次移动曝光光刻,最终在PMMA基板上制备了面积为10 mm×10 mm的30×30个微透镜阵列,阵列中每个微透镜的直径约248μm、厚度约82μm。同时也研究了X光曝光量与PMMA刻蚀深度之间的关系。微透镜阵列形貌测试表明此种制备微透镜阵列的新方法是可行的。

关键词：微透镜阵列微制造 X光光刻移动光刻 PMMA

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利用体块PZT制备膜片式压电微泵

光学精密工程 2016年第5期24卷 1072-1079页

作者：李以贵黄远颜平王欢杉山进上海应用技术大学理学院上海201418 立命馆大学微系统系

利用锆钛酸铅(PZT)的逆压电效应,设计并制备了膜片式压电微泵。通过将电能转换为机械能,实现了液体的微流体控制。微泵由微驱动器与单向微阀两部分组成;微驱动器主要为液体流动提供驱动力,单向微阀则用于精确控制液体的流动方向。通过对... 详细信息

利用锆钛酸铅(PZT)的逆压电效应,设计并制备了膜片式压电微泵。通过将电能转换为机械能,实现了液体的微流体控制。微泵由微驱动器与单向微阀两部分组成;微驱动器主要为液体流动提供驱动力,单向微阀则用于精确控制液体的流动方向。通过对PZT-Si膜片的位移量、位移形状的仿真分析,确定了微驱动器的设计尺寸,并估算其液体驱动性能。利用共晶键合工艺、研磨减薄工艺、硅深反应离子刻蚀工艺和准分子激光加工工艺等制备出了微驱动器和单向微阀。最后,设计了驱动测试实验,检测了微泵的液体驱动性能。测试结果表明:所制备的膜片式压电微泵驱动的谐振频率约为70kHz,能驱动微米量级的液体位移或运动。当微泵驱动电压为30Vp-p、频率为600Hz时,液体的驱动流速约为65μL/min。该微泵具有体积小,线性度好等特点。

关键词：微流控分析系统膜片式压电微泵锆钛酸铅(PZT) 单向微阀逆压电效应驱动仿真微加工工艺