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微纳加工技术在超微电极制备中的应用

分析化学 2006年第12期34卷 1794-1800页

作者：朱明智蒋庄德中国工程物理研究院总体工程研究所绵阳621900 西安710049 西安交通大学精密工程研究所西安交通大学精密工程研究所西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室

从电极材料、绝缘材料、薄膜的图形化等方面,评述了微纳加工技术在单超微电极和超微电极阵列制备中的应用。在单超微电极的制备中,随着微纳加工技术的引入,可以实现具有规则几何形状和微小电极尖端的单超微电极的重复性制备。

关键词：超微电极制备微纳加工技术单超微电极超微电极阵列评述

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微纳加工技术在微纳电子器件领域的应用

物理 2006年第1期35卷 47-50页

作者：刘明陈宝钦谢常青王丛舜龙世兵徐秋霞李志钢易里成荣涂德钰中国科学院微电子研究所纳米加工与新器件集成技术实验室北京100029

微纳加工技术推动着集成电路不断缩小器件尺寸和提高集成度,光学光刻技术依然是目前的主流微纳加工技术,同时有多种替代技术如电子束直写、极紫外光刻和投影电子束技术,文章介绍了自上而下的微纳加工技术的进展及其在微纳器件研制的重... 详细信息

微纳加工技术推动着集成电路不断缩小器件尺寸和提高集成度,光学光刻技术依然是目前的主流微纳加工技术,同时有多种替代技术如电子束直写、极紫外光刻和投影电子束技术,文章介绍了自上而下的微纳加工技术的进展及其在微纳器件研制的重要作用.

关键词：纳米加工纳米器件微纳加工技术光学光刻技术

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聚焦离子束技术及其在微纳加工技术中的应用

真空 2007年第6期44卷 74-78页

作者：马向国刘同娟顾文琪北京物资学院北京101149 中国科学院电工研究所北京100080

聚焦离子束(FIB)技术是一种集形貌观测、定位制样、成份分析、薄膜淀积和无掩模刻蚀各过程于一身的新型微纳加工技术。它突破了只能对表层成像和分析的局限,可以对样品进行三维的、表面下的观察和分析,也可以对样品材料进行切割研磨和... 详细信息

聚焦离子束(FIB)技术是一种集形貌观测、定位制样、成份分析、薄膜淀积和无掩模刻蚀各过程于一身的新型微纳加工技术。它突破了只能对表层成像和分析的局限,可以对样品进行三维的、表面下的观察和分析,也可以对样品材料进行切割研磨和沉积特定材料,用它可以获得以前无法得到的样品信息。从而为研究人员和制造人员提供了一种对多种样品在纳米尺度进行修改、制作和分析的有效工具。

关键词：聚焦离子束液态金属离子源微纳加工技术

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基于多材料微纳加工技术的三维复杂结构研究

基于多材料微纳加工技术的三维复杂结构研究

作者：黄远上海应用技术大学

学位级别：硕士

以多材料微纳加工技术为基础,对三维复杂结构的制备技术展开研究。重点研究了基于移动X光刻技术的微针阵列的制备,以及利用多种微纳加工技术制备可用于微流控系统的膜片式多材料压电微泵。利用移动X光刻工艺制备不同结构的微针阵列。通... 详细信息

以多材料微纳加工技术为基础,对三维复杂结构的制备技术展开研究。重点研究了基于移动X光刻技术的微针阵列的制备,以及利用多种微纳加工技术制备可用于微流控系统的膜片式多材料压电微泵。利用移动X光刻工艺制备不同结构的微针阵列。通过两次90°交叉的移动X光刻工艺,在聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)基板上制备出实心微针阵列;利用对准X光曝光工艺将实心微针阵列制成空心微针阵列。利用聚二甲基硅氧烷(PDMS)转模工艺,可实现复杂三维结构微针的批量转写,进一步降低微针的制备成本。针对显影条件对PMMA移动X光刻加工的重要性,本文从曝光剂量、显影温度、显影时间等PMMA加工影响因素入手,研究了显影条件对加工深度、表面粗糙度的影响,为基于移动X光光刻工艺的微结构加工提供了重要的参考依据。最后,利用微纳加工技术中的光刻工艺、刻蚀工艺、键合工艺、减薄工艺和准分子激光加工工艺等,设计并制备了锆钛酸铅-硅(PZT-Si)多材料的膜片式压电微泵。该微泵结构简单,可实现控制微米量级的液体驱动。所涉及的制备技术对其它相关器件的研制也有着重要的参考价值。

关键词：微纳加工技术移动X光光刻工艺显影条件微针阵列压电微泵

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《微纳加工技术导论》课程教学的探索与实践

产业与科技论坛 2019年第17期18卷 172-173页

作者：袁光杰张勇田应仲上海大学机电工程与自动化学院

微纳加工技术涵盖内容极其广泛且发展迅速,要求课程讲解内容与时俱进。此外,微纳加工技术是一门交叉学科,需要有物理和化学等学科的理论基础,也需要有多方面工程知识和相应的应用能力,这也同样给教学带来一定的挑战性。对于这些问题,通... 详细信息

微纳加工技术涵盖内容极其广泛且发展迅速,要求课程讲解内容与时俱进。此外,微纳加工技术是一门交叉学科,需要有物理和化学等学科的理论基础,也需要有多方面工程知识和相应的应用能力,这也同样给教学带来一定的挑战性。对于这些问题,通过结合国内外的教学经验,采用多种教学方式结合,将广而深的内容逐一精解,让学生抓住重点,自觉探索,提升学生的自主学习能力和创新意识。

关键词：微纳加工技术教学探索教学实践

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航空微机电系统非硅材料微纳加工技术

航空制造技术 2016年第17期59卷 16-22页

作者：王凌云杜晓辉张方方李岸林孙道恒厦门大学机电工程系厦门361005 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所北京100055

随着对航空飞行器智能控制的迫切需求,硅基微机电系统MEMS(Micro-electromechanical Systems)传感器和执行器难以满足飞行器恶劣的运行环境,因而以碳化硅、氮化铝等为代表的多种MEMS特种材料被不断研究和使用。概述这些特种材料的机电... 详细信息

随着对航空飞行器智能控制的迫切需求,硅基微机电系统MEMS(Micro-electromechanical Systems)传感器和执行器难以满足飞行器恶劣的运行环境,因而以碳化硅、氮化铝等为代表的多种MEMS特种材料被不断研究和使用。概述这些特种材料的机电特性有利于缩小特种传感器研发的材料选择范围;而针对兼具机械和电学两方面应用的碳化硅、氮化铝和聚合物前驱体陶瓷开展微纳加工技术的综述,有利于全面了解这3种材料的成型成性关键工艺,进而揭示从航空特种材料到MEMS器件的加工技术发展规律,为普遍使用电信号的航空特种传感器的研发提供加工手段借鉴。

关键词：微机电系统航空恶劣环境传感器和执行器微纳加工技术碳化硅氮化铝聚合物前驱体陶瓷

课堂和视频混合教学模式在微纳加工技术教学中的应用探索

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电脑知识与技术 2021年第15期17卷 162-163页

作者：张满长江师范学院重庆408100

互联网技术的飞速发展,对传统的实验型课程的教学方式带来了挑战。微纳加工技术作为本科和研究生阶段的专业课程,包含大量的实验操作内容,涉及贵重的精密仪器。传统的讲授和现场操作演示教学方法已经无法满足高层次人才培养的需求。本... 详细信息

互联网技术的飞速发展,对传统的实验型课程的教学方式带来了挑战。微纳加工技术作为本科和研究生阶段的专业课程,包含大量的实验操作内容,涉及贵重的精密仪器。传统的讲授和现场操作演示教学方法已经无法满足高层次人才培养的需求。本文对传统的课堂教学方式面临的问题和挑战进行了总结,为了提高微纳加工技术实验型课程的教学质量,探讨了课堂和视频相结合的新教学模式在微纳加工技术实验教学中的应用。

关键词：视频混合教学模式微纳加工技术应用探索

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Spindt阴极研究进展和面临的问题

真空科学与技术学报 2024年

作者：韩攀阳姜琪冯进军李兴辉蔡军北京真空电子技术研究所微波电真空器件国家级重点实验室

基于先进的微纳加工技术制备的Spindt阴极相比于热阴极具有可以瞬时启动、工作电压低、可在常温下工作等优势。尽管Spindt阴极性能优越，但很难实现真正的实用化，归根结底在于Spindt阴极的低可靠性。近几十年来，国内外研究者致力于从... 详细信息

基于先进的微纳加工技术制备的Spindt阴极相比于热阴极具有可以瞬时启动、工作电压低、可在常温下工作等优势。尽管Spindt阴极性能优越，但很难实现真正的实用化，归根结底在于Spindt阴极的低可靠性。近几十年来，国内外研究者致力于从结构、材料以及工艺技术方面提高Spindt阴极的场发射特性以及耐用性，除了不断提高Spindt阴极的性能以满足高功率和高频率真空电子器件的需求，也在寻找和探索其它小电流、低能量、高可靠性的应用新领域，以更好地发挥Spindt阴极的优势。本文对Spindt阴极的最新研究进展进行了综述。

关键词： Spindt阴极微纳加工技术真空电子器件

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基于微加工技术的微密封腔芯片的设计与实现

基于微加工技术的微密封腔芯片的设计与实现

作者：李嘉嘉东南大学

学位级别：硕士

透射电子显微镜是分析材料形貌、结构、成分、物理性质的重要技术手段。透射电子显微镜通常工作在高真空环境(真空度约10mbar),这导致很难在透射电镜中观察带有气氛环境的材料生长过程。原位透射电子显微镜是在透射电镜基础上发展起来... 详细信息

透射电子显微镜是分析材料形貌、结构、成分、物理性质的重要技术手段。透射电子显微镜通常工作在高真空环境(真空度约10mbar),这导致很难在透射电镜中观察带有气氛环境的材料生长过程。原位透射电子显微镜是在透射电镜基础上发展起来的一种新技术,通过耦合多功能样品杆和芯片,来实现在电镜腔中构建局域的气氛环境,从而实现对材料生长过程的原位观测。本文利用微加工技术,围绕电子显微镜使用要求,研制了一款微密封腔芯片,旨在实现在透射电子显微镜中观察材料的气相生长过程和机制。论文的主要工作内容、创新点和成果如下:1、微密封腔芯片的架构设计。针对透射电镜的使用特点,即:需要加热区、需要密封、需要对电子束透明等,论文设计了适配Protochips样品杆的方案,含高低两个温区、观察窗口区等,最终选择200μm硅片作为衬底,50 nm低应力氮化硅作为窗口薄膜、8 nm Cr和120 nmAu作为加热电极材料,并设计制备工艺流程。2、微密封腔芯片的微加工制作。分两步实施工艺制作盖板芯片和底板芯片。对光刻图形化、金属沉积及lift off、刻蚀等工艺进行了摸索,制备获得了盖板芯片和底板芯片。其中主要参数为:（1）光刻部分,制备盖板芯片和底板芯片窗口的光刻参数为使用AZ1500光刻胶,先低速以600 rad/min的速度旋转9 s,再以2000 rad/min的速度旋转40 s,100℃下前烘2 min,曝光3.2 s,显影14 s;制备底板芯片电极部分的光刻参数为使用AZ5214光刻胶,先以600 rad/min的转速旋转6s,再以4000 rad/min的转速旋转40 s,100℃下前烘2 min,曝光0.3 s,120℃下中烘2 min,泛曝30 s,显影46 s;（2）干法刻蚀部分,RIE的参数为使用4 Pa气压,40 W的RF功率,流速为30 sccm的CF,刻蚀2.5 min;（3）lift-off部分,EBE蒸镀Cr束流为9 mA,蒸镀速率0.25（?）/s;蒸镀Au的束流为76 mA,速率1.6（?）/s;（4）湿法刻蚀部分,使用33%KOH、10 ml异丙醇在83℃下腐蚀4 h;最后使用环氧树脂胶对准密封。3、对制备出的微密封腔芯片进行检测。对微密封腔芯片的平均电阻值、电阻均一性、加热温度测量、可靠性进行了检测。结果表明所制备的微密封腔芯片平均电阻值为65.55Ω,均一性好。施加1.3 V的负载电压时,底板芯片的加热区温度已达到300℃;施加1.5 V电压时,加热区的温度可达到接近400℃。最高工作电压为2.5 V,可以在2.5 V下维持700 s。4、对制备出的微密封腔芯片进行应用测试。首先,以熔点为70℃的低熔点合金BiPbSnIn作为样品,观察样品在在芯片负载下的形貌变化。其次,通过低熔点金属的固定熔化温度检验芯片加热温度的准确性。结果发现,微密封腔芯片施加0.70 V电压时（计算对应69.98℃）,BiPbSnIn样品部分开始熔融;施加0.71 V时（计算对应74.90℃）,样品完全熔融;这说明计算温度与实际加热温度较好吻合;最后,芯片施加0.72 V、0.80 V电压,观察了样品形貌的变化过程。本文制备的微密封腔芯片可以实现在透射电子显微镜中构建材料生长环境,结合透射电子显微镜的实时观察,可以有效分辨材料生长过程中结构的动态演化,有助于解决部分材料盲盒式生长中的争议问题。

关键词：微纳加工技术微密封腔芯片加热原位透射电子显微镜