一种新的低成本微电子机械系统微针加工方法

提出了一种新的空心微针阵列加工方法，利用三次同步辐射曝光和显影过程来加工微针．通过无掩膜曝光实现显影腐蚀的侧向扩展，从而获得微针的尖部形状；为克服因同步辐射光源的光束为近似椭圆高斯分布所造成的微针呈椭圆形及微针在各个方向上的强度不均匀问题，采用正交两次曝光方法来补偿同步辐射光源的光束分布不均匀性．这种方法工艺过程非常简单，并且无需任何特殊装置．文中所有实验是在日本立命馆大学的超导压缩存储环同步辐射光源AURORA的第13条线上完成的．实验结果表明，利用这种新方法可以非常方便地加工出高质量的空心微针，实现微针阵列的低成本、批量化制造．     

载药金属微针的结构设计及制备

摘要：
提出一种新型载药微针结构设计方案,采用硅的各向异性刻蚀工艺与SU 8胶光刻工艺相结合的方法制备硅与光刻胶复合载药微针模具,将硅的各向异性刻蚀所得棱锥结构用于复制微针的尖端部分,SU 8胶曝光套刻出的带凸起结构的柱体用于复制微针的柱体部分,以此微结构为模具,通过2次聚二甲基硅氧烷（PDMS）浇铸复制而得PDMS凹三维结构.在此结构上,溅射金属种子层后采用小电流电铸技术电镀金属Ni,脱模得到载药金属微针.经力学性能测试,其断裂强度为366 MPa,远大于刺穿皮肤所需断裂强度3.183 MPa. 关键词：
微针; 光刻胶; 各向异性刻蚀; 断裂强度 中图分类号： TN 302
文献标志码： A     

倾斜旋转紫外曝光在微针制备上的应用

采用倾斜旋转光刻的方法开展圆锥形异平面微针制备技术研究.通过改进实验室现有设备,以SU8光刻胶结构为模具,通过聚合物材料间的图形转移制备了PDMS异平面圆锥形实心微针的倾角为67°、高度为353μm的微针阵列.该方法具有低成本多材料适用的制备优势.     

应用于成像系统的高矢高透镜阵列制备

在移动掩模光刻技术的基础上,本文提出一种可用于成像系统的高矢高透镜阵列制备的二次光刻方法。二次光刻分别用于减小抗蚀剂表面粗糙度和借助移动掩模光刻制备高矢高透镜阵列。通过这种方法,我们成功制备了矢高254 mm的透镜阵列。透镜矢高约为传统移动掩模光刻技术制备透镜阵列矢高的二倍。进而,制备的透镜阵列被用于集成成像系统,获得了高质量的三维图像。这一结果很好的证明了该种二次光刻方法可用于成像系统高矢高透镜阵列的制备,具有较好的应用前景。     

缺陷模带隙一维光子晶体的简捷制备

提出一种制备具有缺陷模带隙光子晶体实验技术思路.采用激光全息光刻方法,以夹角不同两束干光对感光物质进行两次光刻曝光,在曝光重叠区域可获具有缺陷模带隙一维光子晶体.调节入射光角度可改变缺陷模位置.研究供了简捷制作缺陷模带隙光子晶体一种实验技术思路,对缺陷模低阈值激射具有应用研究价值.     

X射线光刻机的开发研制

X射线光刻是一种能满足大规模集成电路生产的加工技术 .本文论述了X射线光刻技术的发展历史和前景 ,阐述X射线光刻机的光源、曝光系统、掩摸和步进驱动平台等的主要结构和研制动机 ,提出在X射线光刻机设计中要注意的几个主要问题     

用于成像系统的高矢高透镜阵列光刻技术(英文)

在移动掩模光刻技术的基础上,提出一种可用于成像系统的高矢高透镜阵列制备的二次光刻方法。二次光刻分别用于减小抗蚀剂表面粗糙度和借助移动掩模光刻制备高矢高透镜阵列。通过这种方法,制备了矢高254μm的透镜阵列。透镜矢高约为传统移动掩模光刻技术制备透镜阵列矢高的二倍。进而,制备的透镜阵列被用于集成成像系统,获得了高质量的三维图像。这一结果很好地证明了此种二次光刻方法可用于成像系统高矢高透镜阵列的制备,具有较好的应用前景。     

微针给药系统的研究进展

微针是一种具有微米尺度的经皮给药技术,从内部结构可分为实心与空心微针.制作微针的材料主要有硅、金属、聚合物等.微针增强了皮肤对药物尤其是大分子药物的渗透性,不会到达神经分布丰富的皮肤深层组织,并且使用方便,因此是一种高效、无痛、安全的经皮给药方式.微针在胰岛素给药、卵清蛋白的免疫接种、缓控释给药、微量输液等方面的研究为微针经皮给药提供了应用可能.     

包覆涂层的可溶性微针的制备及性能测试

近年来,可溶性微针因其优势引起了科学家的广泛关注,但由于可溶性高分子材料快速溶解的特性,较难实现药物的缓控释.笔者提出了一种在可溶性微针针体上包覆一层涂层的方法,以实现对药物释放行为的控制.采用自制的旋涂机在微针针体上包覆一层缓释涂层,以透皮扩散试验探究高分子涂层材料的种类和浓度、旋涂机的转速、包覆的次数等参数对药物释放的影响规律;采用力学强度测试和皮肤穿刺试验考察微针的穿刺行为和效率,最后通过经皮水分流失测试和皮肤恢复情况来评估微针的安全性.通过上述方法,成功制备了可实现缓控释的微针,优选的高分子涂层材料为聚苯乙烯,优选浓度为3％,旋涂机转速为600 r·m in-1,包覆次数1次为宜;4种不同的药物均可用上述包覆的方法实现药物的缓控释.研究结果表明,包覆涂层的微针每根能承受至少0.21 N·tip-1,能够有效地刺入皮肤,穿刺皮肤效率达到97.20％.经皮水分流失测试结果显示,微针刚处理后经皮水分流失值升高至(54.03±3.85)g·m-2·h-1,6h后便下降到正常水平((13.80±1.37)g·m-2·h-1)(与对照组无显著性差异),表明皮肤已恢复屏障作用.笔者所制备的微针可以实现多种药物的缓控释,具有足够的机械强度,而且相对安全,是一种具有较大潜力的新型药物载体.     

HPFL预制空心楼盖板整体性研究

通过3种工况模拟地震作用下板下墙体的破坏,研究高性能水泥复合砂浆钢筋网(HPFL)薄层作为板的叠合层对预制空心楼盖板整体性加固的效果.试验结果表明,板下不同位置支撑墙体破坏后,试件按空心板横向悬挑板受力,板端部产生向下挠曲,空心板横向悬挑长度为2块板宽(1 000mm),叠合层与空心板未发生剥离;HPFL作为预制空心板的叠合层能有效提高预制空心楼盖板的整体性,使空心板在水平面的2个垂直方向都连续,成为水平面内任意向刚度接近无穷大的横向构件,使得结构的整体性及抗震性能得到保证.     

微光学阵列元件离子束刻蚀制作的分析与讨论

阐述了利用离子束刻蚀技术制作微光学阵列元件的工艺条件．研究和实验结果表明,通过光刻热熔法制作的光致抗蚀剂掩模图形经具有不同能量的离子束刻蚀后可以有效地实现向衬底材料上所作的选择性转移,所作的理论分析结果为非球面微光学阵列元件的制作提供了一条可行的技术途径．     

纳米压印光刻技术的研究

研究了一种新型的纳米结构制作方法——纳米压印光刻技术,该工艺通过阻蚀剂的物理变形而不是改变其化学特性来实现图形转移,其分辨率不受光波波长、物镜数值孔径等因素的限制,可突破传统光刻工艺的分辨率极限,论述了热压雕版压印工艺及其设备,实验表明,该工艺同时还具有高效率、低成本、大深宽比等优点。     

Synthesis of ordered Si nanowire arrays in porous anodic aluminum oxide templates

Highly ordered polycrystalline Si nanowire arrays were synthesized in porous anodic aluminum oxide (AAO) templates by the chemical vapor deposition (CVD) method. The morphological structure, the crystal character of Si nanowire arrays and the individual nanowire were analyzed by the transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), atom force microscopy (AFM) and the X-ray diffraction spectrum (XRD), respectively. It is shown that most fabricated silicon nanowires (SiNWs) tend to be assembled parallelly in bundles and constructed with highly orientated arrays. This method provides a simple and low cost fabricating craftwork and the diameters and lengths of SiNWs can be controlled, the large area Si nanowire arrays can be achieved easily under such a way. The curling and twisting SiNWs are fewer than those by other synthesis methods.     

Multiple Needle Electrospinning for Fabricating Composite Nanofibers with Hierarchical Structure

Electrospinning is a powerful method for fabricating micro/nano fibers that can be applied to various fields. Composite materials with nanoscale structure can show more excellent properties than their conventional partners. Here, we reported hierarchical structured nanofibers with beads and spheres by double needle electrospinning with an auxiliary airflow. Two different spinning solutions with different concentrations were placed into different syringes. The action of airflow was able to make the two differently morphological nanofibers mixed together evenly. The results showed that the obtained nanofiber membrane has a good hierarchical structure with different morphologies.     

超微仿生扑翼飞行器压电双晶驱动器仿真与优化

为了设计高性能的超微仿生扑翼飞行器压电双晶驱动器,提出了结合正交试验与压电场、应力场等多物理场直接耦合有限元法,对微驱动器的结构、几何参数进行优化.根据正交试验表设计有限元仿真分析试验,对试验结果进行极差分析,得到各影响因素对驱动器弯曲角度指标影响的主次顺序,并获得了提高压电双晶片驱动器性能的最优化方案.仿真结果表明,多物理场优化方法大幅度提高了扑动角度,满足超微扑翼飞行器的设计要求.     

基底预处理对于水热法制备ZnO微/纳米管阵列的影响

采用水热法系统研究了基底预处理(基底铺膜、不铺膜吹氮气处理和盐酸浸泡处理等)方式对于制备ZnO微/纳米管阵列的影响;结合ZnO晶体的微观结构,探讨了基底特征与ZnO微/纳米管阵列生长的内在联系.结果表明,采用高纯氮气和盐酸浸泡预处理基底均能制备得到ZnO微/纳米管阵列,并且这两种预处理方法制备出的纳米管在尺寸、形貌和分布上有所不同.ZnO微/纳米管成管机理研究表明,ZnO顶部锌终端对于生长微/纳米管起着决定性作用.     

微机械的快速成型微细加工技术

由于微机械制造具有加工尺寸大小、成型分辨率要求高等特点,微机械的快速成型微细加工工艺存在着不同通用快速成型工艺的特殊问题及关键技术。该文对微机械光成型微细加工工艺和系统构成等进行了研究,制作了国内第一台微机械光成型实验系统,并加工出微曲柄等微零件,探索了快速成型微细加工技术制造微机械的新路子。最后提出了微机械快速成型微细加工的几个研究方向。     

Self-catalysis growth of zinc oxide nanopillar array

Zn nanodot array was prepared by using a nano-masking with porous alumina membrane as mask. Based on such a nanodot array, a self-catalysis method was developed for fabricating ZnO nanopillars on Si substrate. The resultant nanopillars show a two-dimensional, and regular array with uniform size and orientation.     

微针肋阵列通道中水的层流摩擦系数的模拟

在Re数为5～400时,对22组不同几何尺寸及排列的方形叉排微针肋阵列通道中水的层流流动进行了模拟计算.研究了微针肋几何结构对层流流动摩擦系数的影响,简化了通道的几何参数,拟合出包含孔隙率、弯曲度、宽高比和Re数的摩擦系数关联式.与其他实验关联式相比,可以较为准确地预测摩擦系数值.