MEMS具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn),微型化、智能化、多功能、高集成度和適于大批量生產(chǎn)。MEMS技術(shù)的目標(biāo)是通過系統(tǒng)的微型化、集成化來探索具有新原理、新功能的元件和系統(tǒng)。 MEMS技術(shù)是一種典型的多學(xué)科交叉的前沿性研究領(lǐng)域,幾乎涉及到自然及工程科學(xué)的所有領(lǐng)域,如電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、物理學(xué)、化學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)等。MEMS是一個(gè)單獨(dú)的智能系統(tǒng),可大批量生產(chǎn),其系統(tǒng)尺寸在幾毫米乃至更小,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般在微米甚至納米量級(jí)。例如,常見的MEMS產(chǎn)品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。微機(jī)電系統(tǒng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)和更高級(jí)別的系統(tǒng)方面將有著廣泛的應(yīng)用前景。主要民用領(lǐng)域是電子、醫(yī)學(xué)、工業(yè)、汽車和航空航天系統(tǒng)。超透鏡的電子束直寫和刻蝕工藝其實(shí)并不復(fù)雜。天津MEMS微納米加工的生物傳感器
MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點(diǎn):
1.聲表面波具有極低的傳播速度和極短的波長(zhǎng),它們各自比相應(yīng)的電磁波的傳播速度的波長(zhǎng)小十萬倍。在VHF和UHF波段內(nèi),電磁波器件的尺寸是與波長(zhǎng)相比擬的。同理,作為電磁器件的聲學(xué)模擬聲表面波器件SAW,它的尺寸也是和信號(hào)的聲波波長(zhǎng)相比擬的。因此,在同一頻段上,聲表面波器件的尺寸比相應(yīng)電磁波器件的尺寸減小了很多,重量也隨之大為減輕。
2.由于聲表面波系沿固體表面?zhèn)鞑?,加上傳播速度極慢,這使得時(shí)變信號(hào)在給定瞬時(shí)可以完全呈現(xiàn)在晶體基片表面上。于是當(dāng)信號(hào)在器件的輸入和輸出端之間行進(jìn)時(shí),就容易對(duì)信號(hào)進(jìn)行取樣和變換。這就給聲表面波器件以極大的靈活性,使它能以非常簡(jiǎn)單的方式去。完成其它技術(shù)難以完成或完成起來過于繁重的各種功能。
3.采用MEMS工藝,以鈮酸鋰LNO和鉭酸鋰LTO為例子的襯底,通過光刻(含EBL光刻)、鍍膜等微納米加工技術(shù),實(shí)現(xiàn)的SAW器件,在聲表面器件的濾波、波束整形等方面提供了極大的工藝和性能支撐。 內(nèi)蒙古哪里有MEMS微納米加工MEMS傳感器行業(yè)為國(guó)內(nèi)企業(yè)追趕提供了契機(jī)。
MEMS制作工藝-太赫茲傳感器:
太赫茲(THz)波憑借其可以穿透大多數(shù)不透光材料的特點(diǎn),在對(duì)材料中隱藏物體和缺陷的無損探測(cè)方面具有明顯的優(yōu)勢(shì)。然而,由于受到成像速度和分辨率的束縛,現(xiàn)有的太赫茲探測(cè)系統(tǒng)面臨著成像通量和精度的限制。此外,使用大陣列像素計(jì)數(shù)成像的基于機(jī)器視覺的系統(tǒng)由于其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和處理要求而遭遇瓶頸。
這項(xiàng)研究提出了一種衍射傳感器,該傳感器可利用單像素太赫茲探測(cè)器快速探測(cè)3D樣品中的隱藏物體和缺陷,從而避免了樣品掃描或圖像形成及處理步驟。利用深度學(xué)習(xí)優(yōu)化的衍射層,該衍射傳感器可以通過輸出光譜全光探測(cè)樣品的3D結(jié)構(gòu)信息,直接指示是否存在隱藏結(jié)構(gòu)或缺陷。研究人員使用單像素太赫茲時(shí)域光譜(THz-TDS)裝置和3D打印衍射層,對(duì)所提出的架構(gòu)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,并成功探測(cè)了硅樣品中的未知隱藏缺陷。該技術(shù)在安全篩查、生物醫(yī)學(xué)傳感和工業(yè)質(zhì)量控制等方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
MEMS研究?jī)?nèi)容一般可以歸納為以下三個(gè)基本方面: 1.理論基礎(chǔ): 在當(dāng)前MEMS所能達(dá)到的尺度下,宏觀世界基本的物理規(guī)律仍然起作用,但由于尺寸縮小帶來的影響(Scaling Effects),許多物理現(xiàn)象與宏觀世界有很大區(qū)別,因此許多原來的理論基礎(chǔ)都會(huì)發(fā)生變化,如力的尺寸效應(yīng)、微結(jié)構(gòu)的表面效應(yīng)、微觀摩擦機(jī)理等,因此有必要對(duì)微動(dòng)力學(xué)、微流體力學(xué)、微熱力學(xué)、微摩擦學(xué)、微光學(xué)和微結(jié)構(gòu)學(xué)進(jìn)行深入的研究。這一方面的研究雖然受到重視,但難度較大,往往需要多學(xué)科的學(xué)者進(jìn)行基礎(chǔ)研究。2. 技術(shù)基礎(chǔ)研究:主要包括微機(jī)械設(shè)計(jì)、微機(jī)械材料、微細(xì)加工、微裝配與封裝、集成技術(shù)、微測(cè)量等技術(shù)基礎(chǔ)研究。3. 微機(jī)械在各學(xué)科領(lǐng)域的應(yīng)用研究。MEMS具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)?
主要由傳感器、作動(dòng)器(執(zhí)行器)和微能源三大部分組成,但現(xiàn)在其主要都是傳感器比較多。
特點(diǎn):1.和半導(dǎo)體電路相同,使用刻蝕,光刻等微納米MEMS制造工藝,不需要組裝,調(diào)整;2.進(jìn)一步的將機(jī)械可動(dòng)部,電子線路,傳感器等集成到一片硅板上;3.它很少占用地方,可以在一般的機(jī)器人到不了的狹窄場(chǎng)所或條件惡劣的地方使用4.由于工作部件的質(zhì)量小,高速動(dòng)作可能;5.由于它的尺寸很小,熱膨脹等的影響?。?.它產(chǎn)生的力和積蓄的能量很小,本質(zhì)上比較安全。 EBL設(shè)備制備納米級(jí)超表面器件的原理是什么?天津MEMS微納米加工的生物傳感器
MEMS優(yōu)勢(shì)很大,應(yīng)用場(chǎng)景十分豐富。天津MEMS微納米加工的生物傳感器
MEMS制作工藝深硅刻蝕即ICP刻蝕工藝:硅等離子體刻蝕工藝的基本原理干法刻蝕是利用射頻電源使反應(yīng)氣體生成反應(yīng)活性高的離子和電子,對(duì)硅片進(jìn)行物理轟擊及化學(xué)反應(yīng),以選擇性的去除我們需要去除的區(qū)域。被刻蝕的物質(zhì)變成揮發(fā)性的氣體,經(jīng)抽氣系統(tǒng)抽離,然后按照設(shè)計(jì)圖形要求刻蝕出我們需要實(shí)現(xiàn)的深度。干法刻蝕可以實(shí)現(xiàn)各向異性,垂直方向的刻蝕速率遠(yuǎn)大于側(cè)向的。其原理如圖所示,生成CF基的聚合物以進(jìn)行側(cè)壁掩護(hù),以實(shí)現(xiàn)各向異性刻蝕刻蝕過程一般來說包含物理濺射性刻蝕和化學(xué)反應(yīng)性刻蝕。對(duì)于物理濺射性刻蝕就是利用輝光放電,將氣體解離成帶正電的離子,再利用偏壓將離子加速,濺擊在被蝕刻物的表面,而將被蝕刻物質(zhì)原子擊出(各向異性)。對(duì)于化學(xué)反應(yīng)性刻蝕則是產(chǎn)生化學(xué)活性極強(qiáng)的原(分)子團(tuán),此原(分)子團(tuán)擴(kuò)散至待刻蝕物質(zhì)的表面,并與待刻蝕物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)性的反應(yīng)生成物(各向同性),并被真空設(shè)備抽離反應(yīng)腔天津MEMS微納米加工的生物傳感器