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(dǎo)體材料(室溫下3.4eV,晶體),它有很多應(yīng)用,如透明導(dǎo)體,壓敏電阻,表面聲波,氣體傳感器,壓電傳感器和UV檢測(cè)器。并因?yàn)榭赡軕?yīng)用于薄膜晶體管方面正受到相當(dāng)?shù)年P(guān)注。同時(shí)氧化鋅還具有相當(dāng)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(yōu)勢(shì),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(yīng)用于柔性電子領(lǐng)域,包括石墨烯、半導(dǎo)體氧化物,納米金等。2014年發(fā)表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經(jīng)典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應(yīng)用。 MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術(shù)的成熟逐漸提高,為其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。新疆國(guó)產(chǎn)MEMS微納米加工
MEMS制作工藝柔性電子出現(xiàn)的意義:
柔性電子技術(shù)有可能帶來一場(chǎng)電子技術(shù)進(jìn)步,引起全世界的很多的關(guān)注并得到了迅速發(fā)展。美國(guó)《科學(xué)》雜志將有機(jī)電子技術(shù)進(jìn)展列為2000年世界幾大科技成果之一,與人類基因組草圖、生物克隆技術(shù)等重大發(fā)現(xiàn)并列。美國(guó)科學(xué)家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學(xué)家白川英樹由于他們?cè)趯?dǎo)電聚合物領(lǐng)域的開創(chuàng)性工作獲得2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。
柔性電子技術(shù)是行業(yè)新興領(lǐng)域,它的出現(xiàn)不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術(shù)等領(lǐng)域技術(shù)外,同時(shí)橫跨半導(dǎo)體、封測(cè)、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產(chǎn)業(yè),可協(xié)助傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),如塑料、印刷、化工、金屬材料等產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。其在信息、能源、醫(yī)療、制造等各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用重要性日益凸顯,已成為世界多國(guó)和跨國(guó)企業(yè)競(jìng)相發(fā)展的前沿技術(shù)。美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本等相繼制定了柔性電子發(fā)展戰(zhàn)略并投入大量科研經(jīng)費(fèi),旨在未來的柔性電子研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)展中搶占先機(jī)。 個(gè)性化MEMS微納米加工的生物傳感器MEMS的深硅刻蝕是什么?
基于MEMS技術(shù)的SAW器件的工作模式和原理:
聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介,然后通過外加一正電壓產(chǎn)生聲波,并通過襯底進(jìn)行傳播,然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。聲表面波傳感器中起主導(dǎo)作用的主要是壓電效應(yīng),其設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮多種因素:如相對(duì)尺寸、敏感性、效率等。一般地,無線無源聲表面波傳感器的信號(hào)頻率范圍從40MHz到幾個(gè)GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見的結(jié)構(gòu),主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實(shí)現(xiàn)頻率的變化。
無線無源聲表面波系統(tǒng)包:發(fā)射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發(fā)射器和接收器組合成收發(fā)器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統(tǒng)及其相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件,該功率可以是收發(fā)器輸入的連續(xù)波,脈沖或者喝啾。一般地,聲表面波器件獲得的功率大小具有一定限制,以降低發(fā)射功率,從而得到相同平均功率的喝啾。根據(jù)各向同性的輻射體,接收的信號(hào)一般能通過高效的輻射功率天線發(fā)射。
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù)解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進(jìn)行雙面套刻加工,是實(shí)現(xiàn)高集成度微流控芯片與光學(xué)器件的關(guān)鍵技術(shù)。公司采用激光微加工與紫外光刻結(jié)合工藝,首先通過CO?激光切割實(shí)現(xiàn)玻璃基板的高精度成型(邊緣誤差<±5μm),然后利用雙面光刻對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)(精度±1μm)進(jìn)行微結(jié)構(gòu)加工。正面通過干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道,背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層,經(jīng)光刻剝離形成微米級(jí)電極陣列。針對(duì)玻璃材質(zhì)的脆性特點(diǎn),開發(fā)了低溫鍵合技術(shù)(150-200℃),使用硅基粘合劑實(shí)現(xiàn)雙面結(jié)構(gòu)的密封,鍵合強(qiáng)度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術(shù)應(yīng)用于光聲成像芯片時(shí),正面微流道實(shí)現(xiàn)樣本輸送,背面電極陣列同步激發(fā)光聲信號(hào),光-電信號(hào)延遲<10ns,成像分辨率達(dá)50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學(xué)穩(wěn)定性,使其成為熒光檢測(cè)、拉曼光譜分析等**芯片的優(yōu)先基板,公司已實(shí)現(xiàn)4英寸晶圓級(jí)批量加工,成品率>90%,為光學(xué)微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺(tái)。MEMS四種ICP-RIE刻蝕工藝的不同需求。
高壓SOI工藝在MEMS芯片中的應(yīng)用創(chuàng)新:高壓SOI(絕緣體上硅)工藝是制備高耐壓、低功耗MEMS芯片的**技術(shù),公司在0.18μm節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了發(fā)射與開關(guān)電路的集成創(chuàng)新。通過SOI襯底的埋氧層(厚度1μm)隔離高壓器件與低壓控制電路,耐壓能力達(dá)200V以上,漏電流<1nA,適用于神經(jīng)電刺激、超聲驅(qū)動(dòng)等高壓場(chǎng)景。在神經(jīng)電子芯片中,高壓SOI工藝實(shí)現(xiàn)了128通道**驅(qū)動(dòng),每通道輸出脈沖寬度1-1000μs可調(diào),幅度0-100V可控,脈沖邊沿抖動(dòng)<5ns,確保精細(xì)的神經(jīng)信號(hào)調(diào)制。與傳統(tǒng)體硅工藝相比,SOI芯片的寄生電容降低40%,功耗節(jié)省30%,芯片面積縮小50%。公司優(yōu)化了SOI晶圓的鍵合與減薄工藝,將襯底厚度控制在100μm以下,支持芯片的柔性化封裝。該技術(shù)突破了高壓器件與低壓電路的集成瓶頸,推動(dòng)MEMS芯片向高集成度、高可靠性方向發(fā)展,在植入式醫(yī)療設(shè)備、工業(yè)控制傳感器等領(lǐng)域具有廣闊應(yīng)用前景。MEMS的柔性電極是什么?新疆國(guó)產(chǎn)MEMS微納米加工
MEMS的繼電器與開關(guān)是什么?新疆國(guó)產(chǎn)MEMS微納米加工
MEMS制作工藝-太赫茲傳感器:
超材料(Metamaterial)是一種由周期性亞波長(zhǎng)金屬諧振的單元陣列組成的人工復(fù)合型電磁材料,通過合理的設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)特殊的電磁特性,主要包括隱身、完美吸和負(fù)折射等特性。目前,隨著太赫茲技術(shù)的快速發(fā)展,太赫茲超材料器件已成為當(dāng)前科研的研究熱點(diǎn),在濾波器、吸收器、偏振器、太赫茲成像、光譜和生物傳感器等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
這項(xiàng)研究提出了一種全光學(xué)、端到端的衍射傳感器,用于快速探測(cè)隱藏結(jié)構(gòu)。這種衍射太赫茲傳感器具有獨(dú)特的架構(gòu),由一對(duì)編碼器和解碼器構(gòu)成的衍射網(wǎng)絡(luò)組成,每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都承擔(dān)著結(jié)構(gòu)化照明和空間光譜編碼的獨(dú)特職責(zé),這種設(shè)計(jì)較為新穎?;谶@種獨(dú)特的架構(gòu),研究人員展示了概念驗(yàn)證的隱藏缺陷探測(cè)傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析成功證實(shí)了該單像素衍射太赫茲傳感器的可行性,該傳感器使用脈沖照明來識(shí)別測(cè)試樣品內(nèi)各種未知形狀和位置的隱藏缺陷,具有誤報(bào)率極低、無需圖像形成和采集以及數(shù)字處理步驟等特點(diǎn)。 新疆國(guó)產(chǎn)MEMS微納米加工