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。 MEMS歷史悠久,技術集成程度較高。云南本地MEMS微納米加工
MEMS四種刻蝕工藝的不同需求:
3.絕緣層上的硅蝕刻即SOI器件刻蝕:先進的微機電組件包含精細的可移動性零組件,例如應用于加速計、陀螺儀、偏斜透鏡(tilting mirrors).共振器(resonators)、閥門、泵、及渦輪葉片等組件的懸臂梁。這些許多的零組件,是以深硅蝕刻方法在晶圓的正面制造,接著藉由橫方向的等向性底部蝕刻的方法從基材脫離,此方法正是典型的表面細微加工技術。而此技術有一項特點是以掩埋的一層材料氧化硅作為針對非等向性蝕刻的蝕刻終止層,達成以等向性蝕刻實現組件與基材間脫離的結構(如懸臂梁)。由于二氧化硅在硅蝕刻工藝中,具有高蝕刻選擇比且在各種尺寸的絕緣層上硅晶材料可輕易生成的特性,通常被采用作為掩埋的蝕刻終止層材料。 云南本地MEMS微納米加工超透鏡的電子束直寫和刻蝕工藝其實并不復雜。
MEMS超表面對光電特性的調控:
1.超表面meta-surface對相位的調控:相位是電磁波的一個重要屬性,等相位面決定了電磁波的傳播方向,一副圖像的相位則包含了其立體信息。通過控制電磁波的相位,可以實現光束偏轉、超透鏡、超全息、渦旋光產生、編碼、隱身、幻像等功能。
2.超表面meta-surface對電磁波多個自由度的聯合調控:超表面可以實現對電磁波相位、振幅、偏振等自由度的同時調控。比如,通過對電磁波的相位和振幅的聯合調控,可以實現立體超全息,通過對電磁波的相位和偏振的聯合調控,可以實現矢量渦旋光;通過對電磁波的相位和頻率的聯合調控,可以實現非線性超透鏡等功能。
3.超表面meta-surface對波導模式的調控:可將“超構光學”的概念與各類光波導平臺相結合,將超構表面或超構材料集成在各類光波導結構上,則可以在亞波長尺度下對波導中的光信號進行靈活自由的調控。利用上表面集成了超構表面的介質光波導結構,可以實現多功能的光耦合、光探測、偏振/波長解復用、結構光激發、波導模式轉化、片上光信號變換、光學神經網絡、光路由等應用 。
MEMS繼電器與開關。其優勢是體積小(密度高,采用微工藝批量制造從而降低成本),速度快,有望取代帶部分傳統電磁式繼電器,并且可以直接與集成電路IC集成,極大地提高產品可靠性。其尺寸微小,接近于固態開關,而電路通斷采用與機械接觸(也有部分產品采用其他通斷方式),其優勢劣勢基本上介于固態開關與傳統機械開關之間。MEMS繼電器與開關一般含有一個可移動懸臂梁,主要采用靜電致動原理,當提高觸點兩端電壓時,吸引力增加,引起懸臂梁向另一個觸電移動,當移動至總行程的1/3時,開關將自動吸合(稱之為pullin現象)。pullin現象在宏觀世界同樣存在,但是通過計算可以得知所需的閾值電壓高得離譜,所以我們日常中幾乎不會看到。EBL設備制備納米級超表面器件的原理是什么?
MEMS制作工藝-聲表面波器件SAW:
聲表面波是一種沿物體表面傳播的彈性波,它能夠在兼作傳聲介質和電聲換能材料的壓電基底材料表面進行傳播。它是聲學和電子學相結合的一門邊緣學科。由于聲表面波的傳播速度比電磁波慢十萬倍,而且在它的傳播路徑上容易取樣和進行處理。因此,用聲表面波去模擬電子學的各種功能,能使電子器件實現超小型化和多功能化。隨著微機電系統(MEMS)技術的發展進步,聲表面波研究向諸多領域進行延伸研究。上世紀90年代,已經實現了利用聲表面波驅動固體。進入二十一世紀,聲表面波SAW在微流體應用研究取得了巨大的發展。應用聲表面波器件可以實現固體驅動、液滴驅動、微加熱、微粒集聚\混合、霧化。 基于柔性PI材料的MEMS太赫茲超表面器件在military project領域和生物科技上應用非常有前景。江西標準MEMS微納米加工
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?云南本地MEMS微納米加工
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。 云南本地MEMS微納米加工