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,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,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器件制造工藝更偏定制化。浙江MEMS微納米加工發(fā)展趨勢(shì)
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(jī)電組件制造過(guò)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(guò)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?;贐osch工藝的一項(xiàng)特點(diǎn),當(dāng)要維持一個(gè)近乎于垂直且平滑的側(cè)壁輪廓時(shí),是很難獲得高蝕刻率的。因此通常為達(dá)到很高的蝕刻率,一般避免不了伴隨產(chǎn)生具有輕微傾斜角度的側(cè)壁輪廓。不過(guò)當(dāng)采用這類塊體蝕刻時(shí),工藝中很少需要垂直的側(cè)壁。
2.準(zhǔn)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(cè)壁輪廓平滑性上升為關(guān)鍵因素的組件而設(shè)計(jì)的。就微機(jī)電組件而言,需要該方法的組件包括微光機(jī)電系統(tǒng)及浮雕印模等。一般說(shuō)來(lái),此類特性要求,蝕刻率的均勻度控制是遠(yuǎn)比蝕刻率重要得多。由于蝕刻劑在蝕刻反應(yīng)區(qū)附近消耗率高,引發(fā)蝕刻劑密度相對(duì)降低,而在晶圓邊緣蝕刻率會(huì)相應(yīng)地增加,整片晶圓上的均勻度問(wèn)題應(yīng)運(yùn)而生。上述問(wèn)題可憑借對(duì)等離子或離子轟擊的分布圖予以校正,從而達(dá)到均鐘刻的目的。 浙江MEMS微納米加工發(fā)展趨勢(shì)MEMS的超材料介紹與講解。
MEMS傳感器的主要應(yīng)用領(lǐng)域有哪些?
運(yùn)動(dòng)追蹤在運(yùn)動(dòng)員的日常訓(xùn)練中,MEMS傳感器可以用來(lái)進(jìn)行3D人體運(yùn)動(dòng)測(cè)量,通過(guò)基于聲學(xué)TOF,或者基于光學(xué)的TOF技術(shù),對(duì)每一個(gè)動(dòng)作進(jìn)行記錄,教練們對(duì)結(jié)果分析,反復(fù)比較,以便提高運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。隨著MEMS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,MEMS傳感器的價(jià)格也會(huì)隨著降低,這在大眾健身房中也可以廣泛應(yīng)用。在滑雪方面,3D運(yùn)動(dòng)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(dòng)數(shù)據(jù)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(yùn)動(dòng)追蹤,可以記錄海浪高度、速度、沖浪時(shí)間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。
光學(xué)領(lǐng)域上面較成功的應(yīng)用科學(xué)研究主要集中在兩個(gè)方面:一是基于MOEMS的新型顯示、投影設(shè)備,主要研究如何通過(guò)反射面的物理運(yùn)動(dòng)來(lái)進(jìn)行光的空間調(diào)制,典型標(biāo)識(shí)為數(shù)字微鏡陣列芯片和光柵光閥。
二是通信系統(tǒng),主要研究通過(guò)微鏡的物理運(yùn)動(dòng)來(lái)控制光路發(fā)生預(yù)期的改變,較成功的有光開(kāi)關(guān)調(diào)制器、光濾波器及復(fù)用器等光通信器件。MOEMS是綜合性和學(xué)科交叉性很強(qiáng)的高新技術(shù),開(kāi)展這個(gè)領(lǐng)域的科學(xué)技術(shù)研究,可以帶動(dòng)大量的新概念的功能器件開(kāi)發(fā)。 MEMS具有以下幾個(gè)基本特點(diǎn)?
射頻MEMS器件分為MEMS濾波器、MEMS開(kāi)關(guān)、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(kāi)關(guān)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(guò)50%,主要由村田制作所等國(guó)外公司生產(chǎn)。因?yàn)闆](méi)有適用的國(guó)產(chǎn)5GMEMS濾波器,因此華為手機(jī)只能用4G,也是這個(gè)原因,可見(jiàn)MEMS濾波器的重要性。濾波器(SAW、BAW、FBAR等),負(fù)責(zé)接收通道的射頻信號(hào)濾波,將接收的多種射頻信號(hào)中特定頻率的信號(hào)輸出,將其他頻率信號(hào)濾除。以SAW聲表面波為例,通過(guò)電磁信號(hào)-聲波-電磁信號(hào)的兩次轉(zhuǎn)換,將不受歡迎的頻率信號(hào)濾除。MEMS的研究?jī)?nèi)容與方向是什么?高科技MEMS微納米加工銷售廠家
MEMS技術(shù)常用工藝技術(shù)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(fā)展趨勢(shì)
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3.4 eV,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(lái)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chemical review和nature nanotechnology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。 浙江MEMS微納米加工發(fā)展趨勢(shì)