MEMS制作工藝-光學(xué)超表面meta-surface:超表面是指一種厚度小于波長(zhǎng)的人工層狀材料。超表面可實(shí)現(xiàn)對(duì)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(diào)控。超表面可視為超材料的二維對(duì)應(yīng)。
根據(jù)面內(nèi)的結(jié)構(gòu)形式,超表面可以分為兩種:一種具有橫向亞波長(zhǎng)的微細(xì)結(jié)構(gòu),一種為均勻膜層。
根據(jù)調(diào)控的波的種類(lèi),超表面可分為光學(xué)超表面、聲學(xué)超表面、機(jī)械超表面等。光學(xué)超表面 是最常見(jiàn)的一種類(lèi)型,它可以通過(guò)亞波長(zhǎng)的微結(jié)構(gòu)來(lái)調(diào)控電磁波的偏振、相位、振幅、頻率等特性,是一種結(jié)合了光學(xué)與納米科技的新興技術(shù)。
其超表面的制作方式,一般會(huì)用到電子束光刻技術(shù)EBL,通過(guò)納米級(jí)的直寫(xiě),將圖形曝光到各種襯底上,然后經(jīng)過(guò)鍍膜或刻蝕形成具有一定相位調(diào)控的超表面器件。 MEMS傳感器行業(yè)為國(guó)內(nèi)企業(yè)追趕提供了契機(jī)。特殊MEMS微納米加工
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
2、汽車(chē)MEMS壓力傳感器主要應(yīng)用在測(cè)量氣囊壓力、燃油壓力、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油壓力、進(jìn)氣管道壓力及輪胎壓力。這種傳感器用單晶硅作材料,以采用MEMS技術(shù)在材料中間制作成力敏膜片,然后在膜片上擴(kuò)散雜質(zhì)形成四只應(yīng)變電阻,再以惠斯頓電橋方式將應(yīng)變電阻連接成電路,來(lái)獲得高靈敏度。車(chē)用MEMS壓力傳感器有電容式、壓阻式、差動(dòng)變壓器式、聲表面波式等幾種常見(jiàn)的形式。而MEMS加速度計(jì)的原理是基于牛頓的經(jīng)典力學(xué)定律,通常由懸掛系統(tǒng)和檢測(cè)質(zhì)量組成,通過(guò)微硅質(zhì)量塊的偏移實(shí)現(xiàn)對(duì)加速度的檢測(cè),主要用于汽車(chē)安全氣囊系統(tǒng)、防滑系統(tǒng)、汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)和防盜系統(tǒng)等,除了有電容式、壓阻式以外,MEMS加速度計(jì)還有壓電式、隧道電流型、諧振式和熱電偶式等形式。 廣東MEMS微納米加工發(fā)展趨勢(shì)MEMS制作工藝柔性電子的常用材料是什么?
MEMS制作工藝柔性電子的定義:
柔性電子可概括為是將有機(jī)/無(wú)機(jī)材料電子器件制作在柔性/可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子技術(shù),以其獨(dú)特的柔性/延展性以及高效、低成本制造工藝,在信息、能源、醫(yī)療等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景,如柔性電子顯示器、有機(jī)發(fā)光二極管OLED、印刷RFID、薄膜太陽(yáng)能電池板、電子用表面粘貼(Skin Patches)等。與傳統(tǒng)IC技術(shù)一樣,制造工藝和裝備也是柔性電子技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。柔性電子制造技術(shù)水平指標(biāo)包括芯片特征尺寸和基板面積大小,其關(guān)鍵是如何在更大幅面的基板上以更低的成本制造出特征尺寸更小的柔性電子器件。
MEMS制作工藝柔性電子的常用材料:
碳納米管(CNT)由于其高的本征載流子遷移率,導(dǎo)電性和機(jī)械靈活性而成為用于柔性電子學(xué)的有前途的材料,既作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)中的溝道材料又作為透明電極。管狀碳基納米結(jié)構(gòu)可以被設(shè)想成石墨烯卷成一個(gè)無(wú)縫的圓柱體,它們獨(dú)特的性質(zhì)使其成為理想的候選材料。因?yàn)樗鼈兙哂懈叩墓逃休d流子遷移率和電導(dǎo)率,機(jī)械靈活性以及低成本生產(chǎn)的潛力。另一方面,薄膜基碳納米管設(shè)備為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化提供了一條實(shí)用途徑。 EBL設(shè)備制備納米級(jí)超透鏡器件的原理是什么?
MEMS超表面對(duì)特性的調(diào)控:
1.超表面meta-surface對(duì)偏振的調(diào)控:在偏振方面,超表面可實(shí)現(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換、旋光、矢量光束產(chǎn)生等功能。
2.超表面meta-surface對(duì)振幅的調(diào)控。超表面可以實(shí)現(xiàn)光的非對(duì)稱透過(guò)、消反射、增透射、磁鏡、類(lèi)EIT效應(yīng)等。
3.超表面meta-surface對(duì)頻率的調(diào)控。超表面的微結(jié)構(gòu)在共振情況下可實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的局域場(chǎng)增 強(qiáng),利用這些局域場(chǎng)增大效應(yīng),可以實(shí)現(xiàn)非線性信號(hào)或熒光信號(hào)的增強(qiáng)。在可見(jiàn)光波段,不同頻率的光對(duì)應(yīng)不同的顏色,超表面的頻率選擇特性可以用于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)色。我們?cè)谧匀唤缰锌吹降念伾珡漠a(chǎn)生原理上可以分為兩大類(lèi),一類(lèi)是由材料的反射、吸收、散射等特性決定的顏色,比如常見(jiàn)的顏料、塑料袋的顏色等;另一類(lèi)是由物質(zhì)的結(jié)構(gòu),而不是其所用材料來(lái)決定的顏色,即所謂的結(jié)構(gòu)色,比如蝴蝶的顏色、某些魚(yú)類(lèi)的顏色等。人們利用超表面,可以通過(guò)改變其結(jié)構(gòu)單元的尺寸、形狀等幾何參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)超表面的顏色的自由調(diào)控,可用于高像素成像、可視化生物傳感Bio-sensor等領(lǐng)域。 以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應(yīng)用很廣。新型MEMS微納米加工代加工
MEMS是一種現(xiàn)代化的制造技術(shù)。特殊MEMS微納米加工
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
消費(fèi)電子產(chǎn)品在MEMSDrive出現(xiàn)之前,手機(jī)攝像頭主要由音圈馬達(dá)移動(dòng)鏡頭組的方式實(shí)現(xiàn)防抖(簡(jiǎn)稱鏡頭防抖技術(shù)),受到很大的局限。而另一個(gè)在市場(chǎng)上較好的防抖技術(shù):多軸防抖,則是利用移動(dòng)圖像傳感器(ImageSensor)補(bǔ)償抖動(dòng),但由于這個(gè)技術(shù)體積龐大、耗電量超出手機(jī)載荷,一直無(wú)法在手機(jī)上應(yīng)用。憑著微機(jī)電在體積和功耗上的突破,新的技術(shù)MEMSDrive類(lèi)似一張貼在圖像傳感器背面的平面馬達(dá),帶動(dòng)圖像傳感器在三個(gè)旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)。MEMSDrive的防抖技術(shù)是透過(guò)陀螺儀感知拍照過(guò)程中的瞬間抖動(dòng),依靠精密算法,計(jì)算出馬達(dá)應(yīng)做的移動(dòng)幅度并做出快速補(bǔ)償。這一系列動(dòng)作都要在百分之一秒內(nèi)做完,你得到的圖像才不會(huì)因?yàn)槎秳?dòng)模糊掉。 特殊MEMS微納米加工