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面向微泵的微型扩散/收缩管的优化设计

功能材料与器件学报 2008年第1期14卷 205-209页

作者：黄杰西李修函于晓梅北京大学微电子研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

微型扩散/收缩泵属于无阀型微机械往复微泵,其性能可以通过优化微型扩散/收缩管的结构参数得到优化。本文利用Fluent软件模拟得到最优的微型扩散/收缩管的结构参数,并提出微型固定鳞片式扩散/收缩管结构。基于硅基MEMS技术制备微型扩散... 详细信息

微型扩散/收缩泵属于无阀型微机械往复微泵,其性能可以通过优化微型扩散/收缩管的结构参数得到优化。本文利用Fluent软件模拟得到最优的微型扩散/收缩管的结构参数,并提出微型固定鳞片式扩散/收缩管结构。基于硅基MEMS技术制备微型扩散/收缩泵,并通过Fluent软件模拟和实验验证了鳞片式扩散/收缩泵可以提高流阻效率11%。

关键词：微泵扩散/收缩泵扩散/收缩管鳞片

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碳纳米管气体传感器研究进展

物理化学学报 2010年第12期26卷 3127-3142页

作者：程应武杨志魏浩王艳艳魏良明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200240

碳纳米管具有一维纳米结构、高表面吸附能力、良好的导电性和电子弹道传输特性等优异的力学、电学、物理和化学性能,成为制作纳米气体传感器的理想材料之一.近年来,各国研究者广泛开展了碳纳米管气体传感器的研究工作,并取得了许多显著... 详细信息

碳纳米管具有一维纳米结构、高表面吸附能力、良好的导电性和电子弹道传输特性等优异的力学、电学、物理和化学性能,成为制作纳米气体传感器的理想材料之一.近年来,各国研究者广泛开展了碳纳米管气体传感器的研究工作,并取得了许多显著成果.研究结果表明,碳纳米管气体传感器具有灵敏度高、响应速度快、尺寸小、能耗低和室温下工作等诸多特点.本文结合本研究小组近年来在碳纳米管气体传感器领域所做的大量研究工作,从环境监测、医学检测和国防军事等方面,对碳纳米管气体传感器取得的研究进展进行了综述,同时也阐述和分析了碳纳米管气体传感器的工作原理和制作过程.尽管面临诸多挑战,随着研究的不断深入,碳纳米管气体传感器仍有可能凭借其独特的性能优势成为当前商业应用气体传感器的有力竞争者.

关键词：碳纳米管气体传感器环境监测医学检测国防军事

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微米尺度结构最大抗扭强度的在线测试和研究

物理学报 2006年第5期55卷 2234-2240页

作者：阮勇郇勇张大成张泰华王阳元北京大学微电子学研究院北京100871 中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室北京100080

提出了一种新型的测试结构,对面积为微米量级下键合的最大抗扭强度进行了测试.实验设计一系列的单晶硅悬臂梁结构测试键合面积在微米量级时的最大剪切力,键合面为常用的矩形其边长从6μm到120μm,并根据实际移动距离计算得出的最大剪切... 详细信息

提出了一种新型的测试结构,对面积为微米量级下键合的最大抗扭强度进行了测试.实验设计一系列的单晶硅悬臂梁结构测试键合面积在微米量级时的最大剪切力,键合面为常用的矩形其边长从6μm到120μm,并根据实际移动距离计算得出的最大剪切力.并实验实际得出最大剪切扭矩和相应的键合面积的曲线,以及最大扭转剪切破坏应力与悬臂梁加载距离的关系,并针对60μm×60μm的矩形键合结构进行了加载和位移的重复性实验测量,两次测量结果符合较好.微电子机械系统(microelectromechanical system,MEMS)器件的设计人员可以根据结论曲线,针对所需的抗扭强度设计相应的键合面积,为MEMS器件工艺的在线定量测试与设计提供参考.

关键词：阳极键合硅深刻蚀键合强度最大抗扭强度

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纳米尺度多晶硅微结构刻蚀研究

微纳电子技术 2012年第6期49卷 413-416页

作者：李悦田大宇李静刘鹏戴晓涛北京大学微电子研究院微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871

以HBr作为刻蚀气体,采用ICP金属刻蚀系统对气体流量、刻蚀压力、离子源功率、偏压功率等工艺参数与刻蚀速率、刻蚀选择比和侧壁垂直度的对应关系进行了大量工艺实验。借助理论分析和工艺条件的优化,开发出一套可满足制备侧壁垂直度的纳... 详细信息

以HBr作为刻蚀气体,采用ICP金属刻蚀系统对气体流量、刻蚀压力、离子源功率、偏压功率等工艺参数与刻蚀速率、刻蚀选择比和侧壁垂直度的对应关系进行了大量工艺实验。借助理论分析和工艺条件的优化,开发出一套可满足制备侧壁垂直度的纳米尺度多晶硅密排线结构的优化刻蚀工艺技术。实验结果表明:当采用900 W的离子源功率、11 W的偏压功率、25 cm3/min流量的HBr气体和3 mTorr(1 mTorr=0.133 3 Pa)刻蚀压力的工艺条件时,多晶硅与二氧化硅的刻蚀选择比大于100∶1;在保持离子源功率、偏压功率、气体流量不变的条件下,单纯提高反应腔工艺压力则会大幅提高上述选择比值,同时损失多晶硅和二氧化硅的刻蚀均匀性;HBr气体流量的变化在上述功率及反应腔工艺压力的工艺范围内,对多晶硅与二氧化硅的刻蚀选择比和多晶硅刻蚀的形貌特征均无显著影响。采用上述优化的刻蚀工艺条件,配合纳米电子束光刻技术成功得到多晶硅纳米尺度微结构,其最小线宽为40 nm。

关键词： ICP刻蚀系统刻蚀速率选择比刻蚀形貌电子束光刻纳米尺度多晶硅线条

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压电谐振器双闭环驱动电路研究

半导体光电 2020年第3期41卷 322-326页

作者：李志超吴校生梁天晨上海交通大学微纳电子学系微米纳米加工技术国家级重点实验室上海200240

压电谐振器是谐振式传感器和执行器的核心部件,通常工作在共振和稳幅状态。采用一种锁相环(PLL)和自动增益(AGC)相结合的双闭环控制驱动电路,分别实现了谐振器共振频率的跟踪激励和压电振子输出信号的稳幅控制。优化设计了双闭环电路中... 详细信息

压电谐振器是谐振式传感器和执行器的核心部件,通常工作在共振和稳幅状态。采用一种锁相环(PLL)和自动增益(AGC)相结合的双闭环控制驱动电路,分别实现了谐振器共振频率的跟踪激励和压电振子输出信号的稳幅控制。优化设计了双闭环电路中各元器件参数,使得压电振子能稳定工作在谐振频率点。参照压电谐振器开环测试数据和闭环测试数据,双闭环驱动电路能将谐振器相位锁定在59°(误差3°),输出信号峰峰值稳定在12.8V(误差0.2V)。实验结果表明,该电路设计能够达到稳定谐振器输出信号幅值和跟踪谐振器共振频率的目的。

关键词：谐振器驱动电路频率跟踪稳幅锁相环自动增益

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纳米粒子单层膜作掩模的纳米刻蚀技术研究

中国机械工程 2005年第z1期16卷 391-393页

作者：王英杨明来张效岩蔡炳初徐东张亚非上海交通大学微米/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 保定天河电子技术有限公司保定071051

采用LB(langmuir-blodgett)排布技术制备了大面积高密度的FePt纳米粒子单层膜,利用纳米粒子单层膜作为掩模,通过反应离子刻蚀技术进行了纳米刻蚀研究.实验结果表明,采用纳米粒子单层膜作为掩模,通过控制反应离子刻蚀条件可以实现纳米级... 详细信息

采用LB(langmuir-blodgett)排布技术制备了大面积高密度的FePt纳米粒子单层膜,利用纳米粒子单层膜作为掩模,通过反应离子刻蚀技术进行了纳米刻蚀研究.实验结果表明,采用纳米粒子单层膜作为掩模,通过控制反应离子刻蚀条件可以实现纳米级(小于50nm)的纳米点阵和纳米柱的刻蚀.

关键词： LB膜纳米粒子掩模纳米刻蚀

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FIB加工的三维单晶硅纳米螺旋的机械特性

纳米技术与精密工程 2007年第4期5卷 351-354页

作者：赖西湖徐军吴文刚经光银郝一龙北京大学微米/纳米加工技术国家重点实验室北京100871 北京大学电子显微镜实验室北京100871

利用聚焦离子束（focused-ion-beam，FIB）刻蚀在纳米厚的单晶硅悬臂梁表面来制备三维纳米螺旋．单端固支的悬臂梁在FIB刻蚀引入的应力下卷曲，通过控制FIB应力引入的角度和间距，可制备出螺径在540～840nm、螺距在1780～2160nm间的系... 详细信息

利用聚焦离子束（focused-ion-beam，FIB）刻蚀在纳米厚的单晶硅悬臂梁表面来制备三维纳米螺旋．单端固支的悬臂梁在FIB刻蚀引入的应力下卷曲，通过控制FIB应力引入的角度和间距，可制备出螺径在540～840nm、螺距在1780～2160nm间的系列三维纳米螺旋．利用原子力显微镜对纳米螺旋的机械特性进行了测量与研究．实验测得退火前与退火后的螺旋的横向弯曲弹性系数分别为40．74N／m和16．45N／m，而与之比较的单端悬臂梁的横向弯曲弹性系数在退火前后没有明显的变化．此外，在环境扫描显微镜中进行了螺旋的机构稳定性研究，实验发现FIB刻蚀制备的螺旋结构的稳定性很好．

关键词：聚焦离子束纳米螺旋纳机电系统

基于单幅扫描电镜图像的三维重建技术（英文）

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纳米技术与精密工程 2013年第6期11卷 541-545页

作者：王琦琦朱福运孙明竹张海霞赵新南开大学机器人与信息自动化研究所天津300071 北京大学微电子学研究院微米/纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

本文提出了一种对黑硅表面进行三维重建的方法.通过对扫描电子显微镜的成像原理进行建模,该方法可以只使用单幅从黑硅表面正上方垂直向下拍摄的扫描电子显微镜图像获得黑硅表面的三维信息.该方法简单易行.本文对这一方法进行了重建测试... 详细信息

本文提出了一种对黑硅表面进行三维重建的方法.通过对扫描电子显微镜的成像原理进行建模,该方法可以只使用单幅从黑硅表面正上方垂直向下拍摄的扫描电子显微镜图像获得黑硅表面的三维信息.该方法简单易行.本文对这一方法进行了重建测试.测试结果表明该方法能够获得比较理想的重建效果.

关键词：三维重建微机电系统扫描电子显微镜黑硅表面

基于粘附剂键合的圆片级MEMS塑料封装技术

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功能材料与器件学报 2008年第2期14卷 293-297页

作者：楼夏金星金玉丰李志宏北京大学深圳研究生院深圳518055 北京大学微电子研究院微米纳米加工技术国家级重点实验室北京100871

设计了一套采用聚合物粘附剂（Epo-Tek301）键合的圆片级MEMS塑料（polymethyl methac-rylate）封装方法。塑料封装封盖采用热压成型,激光划片形成4寸圆片。封盖和衬底键合工艺的粘附剂优化厚度为12μm,键合过程中不需要加压加温。测试... 详细信息

设计了一套采用聚合物粘附剂（Epo-Tek301）键合的圆片级MEMS塑料（polymethyl methac-rylate）封装方法。塑料封装封盖采用热压成型,激光划片形成4寸圆片。封盖和衬底键合工艺的粘附剂优化厚度为12μm,键合过程中不需要加压加温。测试结果显示该工艺的键合强度（1.3-1.6Mpa）可以满足一般封装需要,而所带入的应力也很小。划片采用分开划片：封盖采用激光划片而硅衬底采用机械划片。该方法封装的微流体芯片已经顺利测试和应用。由于工艺简单,成本低廉,该技术除了用于MEMS封装应用,也可作为划片测试保护。

关键词：聚合物键合圆片级封装 PMMA