MEMS制作工藝-光學超表面meta-surface:超表面是指一種厚度小于波長的人工層狀材料。超表面可實現對電磁波偏振、振幅、相位、極化方式、傳播模式等特性的靈活有效調控。超表面可視為超材料的二維對應。
根據面內的結構形式,超表面可以分為兩種:一種具有橫向亞波長的微細結構,一種為均勻膜層。
根據調控的波的種類,超表面可分為光學超表面、聲學超表面、機械超表面等。光學超表面 是最常見的一種類型,它可以通過亞波長的微結構來調控電磁波的偏振、相位、振幅、頻率等特性,是一種結合了光學與納米科技的新興技術。
其超表面的制作方式,一般會用到電子束光刻技術EBL,通過納米級的直寫,將圖形曝光到各種襯底上,然后經過鍍膜或刻蝕形成具有一定相位調控的超表面器件。 MEMS器件制造工藝更偏定制化。浙江MEMS微納米加工發展趨勢
MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:
1.體硅刻蝕:一些塊體蝕刻些微機電組件制造過程中需要蝕刻挖除較大量的Si基材,如壓力傳感器即為一例,即通過蝕刻硅襯底背面形成深的孔洞,但未蝕穿正面,在正面形成一層薄膜。還有其他組件需蝕穿晶圓,不是完全蝕透晶背而是直到停在晶背的鍍層上。基于Bosch工藝的一項特點,當要維持一個近乎于垂直且平滑的側壁輪廓時,是很難獲得高蝕刻率的。因此通常為達到很高的蝕刻率,一般避免不了伴隨產生具有輕微傾斜角度的側壁輪廓。不過當采用這類塊體蝕刻時,工藝中很少需要垂直的側壁。
2.準確刻蝕:精確蝕刻精確蝕刻工藝是專門為體積較小、垂直度和側壁輪廓平滑性上升為關鍵因素的組件而設計的。就微機電組件而言,需要該方法的組件包括微光機電系統及浮雕印模等。一般說來,此類特性要求,蝕刻率的均勻度控制是遠比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應區附近消耗率高,引發蝕刻劑密度相對降低,而在晶圓邊緣蝕刻率會相應地增加,整片晶圓上的均勻度問題應運而生。上述問題可憑借對等離子或離子轟擊的分布圖予以校正,從而達到均鐘刻的目的。 浙江MEMS微納米加工發展趨勢MEMS的超材料介紹與講解。
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?
運動追蹤在運動員的日常訓練中,MEMS傳感器可以用來進行3D人體運動測量,通過基于聲學TOF,或者基于光學的TOF技術,對每一個動作進行記錄,教練們對結果分析,反復比較,以便提高運動員的成績。隨著MEMS技術的進一步發展,MEMS傳感器的價格也會隨著降低,這在大眾健身房中也可以廣泛應用。在滑雪方面,3D運動追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀察能力,除了可提供滑雪板的移動數據外,還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此,安裝在沖浪板上的3D運動追蹤,可以記錄海浪高度、速度、沖浪時間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。
光學領域上面較成功的應用科學研究主要集中在兩個方面:一是基于MOEMS的新型顯示、投影設備,主要研究如何通過反射面的物理運動來進行光的空間調制,典型標識為數字微鏡陣列芯片和光柵光閥。
二是通信系統,主要研究通過微鏡的物理運動來控制光路發生預期的改變,較成功的有光開關調制器、光濾波器及復用器等光通信器件。MOEMS是綜合性和學科交叉性很強的高新技術,開展這個領域的科學技術研究,可以帶動大量的新概念的功能器件開發。 MEMS具有以下幾個基本特點?
射頻MEMS器件分為MEMS濾波器、MEMS開關、MEMS諧振器等。射頻前端模組主要由濾波器、低噪聲放大器、功率放大器、射頻開關等器件組成,其中濾波器是射頻前端中重要的分立器件,濾波器的工藝就是MEMS,在射頻前端模組中占比超過50%,主要由村田制作所等國外公司生產。因為沒有適用的國產5GMEMS濾波器,因此華為手機只能用4G,也是這個原因,可見MEMS濾波器的重要性。濾波器(SAW、BAW、FBAR等),負責接收通道的射頻信號濾波,將接收的多種射頻信號中特定頻率的信號輸出,將其他頻率信號濾除。以SAW聲表面波為例,通過電磁信號-聲波-電磁信號的兩次轉換,將不受歡迎的頻率信號濾除。MEMS的研究內容與方向是什么?高科技MEMS微納米加工銷售廠家
MEMS技術常用工藝技術組合有:紫外光刻、電子束光刻EBL、PVD磁控濺射、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕。浙江MEMS微納米加工發展趨勢
MEMS制作工藝壓電器件的常用材料:
氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導體材料(室溫下3.4 eV,晶體),它有很多應用,如透明導體,壓敏電阻,表面聲波,氣體傳感器,壓電傳感器和UV檢測器。并因為可能應用于薄膜晶體管方面正受到相當的關注。同時氧化鋅還具有相當良好的生物相容性,可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來的主要優勢,這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外,還有眾多的二維材料被應用于柔性電子領域,包括石墨烯、半導體氧化物,納米金等。2014年發表在chemical review和nature nanotechnology上的兩篇經典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應用。 浙江MEMS微納米加工發展趨勢