蓝宝石湿法刻蚀各向异性特征的试验

针对蓝宝石晶体复杂的各向异性刻蚀特性,致使其刻蚀演化过程和结果难以预测和控制等问题,利用刻蚀半球法,获得了蓝宝石晶体在温度为(245±3)℃,体积比为V(98%H_2SO_4)∶V(85%H_3PO_4)=3∶1的混合浓酸溶液中刻蚀的全晶面刻蚀速率.对比分析了典型掩膜形状下的刻蚀微结构特征,探寻了速率各向异性特征与微结构刻蚀成型结构面之间的联系.结果表明:蓝宝石全晶面刻蚀速率呈现典型3次对称和多极值分布,且赤道附近刻蚀速率极低;浓磷酸作为刻蚀缓冲剂可以显著减少刻蚀过程中各类微观凸起的产生,有效提高微结构表面加工质量.     

直立平板电极反应室中硅粉粒的表面刻蚀

在直立平板电极鞘层内进行了硅粉表面刻蚀.使硅粉的纯度由99%提高到99.97%.提出了鞘区中离子和高能氩原子的平均能量和通量方程,建芷了包括高能中性粒子贡献的刎蚀速率计算式.实验和计算结果表明总的刻蚀速率可达到2.04×1015/(cm2·s)以上.文中还给出了反应区内粉粒沉降时间的方程和粉粒的收集判据.在一般工艺条件下,硅粉在反应区内的沉降时间为5～10 s,这意味着纯化目标必须经约40次循环才能实现.     

TMAH硅湿法刻蚀剂中异丙醇与氧化剂的协同作用

四甲基氢氧化铵(TMAH)是一种在微机电系统加工中常用的硅湿法刻蚀剂。在对含有铝结构表面的硅器件进行湿法刻蚀时,需要在TMAH溶液中添加一定量的硅酸和氧化剂,以保护器件表面的金属铝,但这会降低硅表面的光洁度。本文在含硅酸的TMAH溶液中同时添加过硫酸铵和异丙醇2种物质,研究其对TMAH刻蚀作用的影响。研究结果表明,2种物质的协同作用能够显著提高硅刻蚀表面的光洁度。     

MEMS 器件的白光干涉测量

白光干涉测量法适用于 MEMS 器件的三维表面形貌测量。通过 Matlab 仿真,讨论了在局部峰点插值法中采用三次样条插值的优势,从测量速度、测量精度、抗噪能力和扫描步距等方面对局部峰点插值法与傅立叶变换滤波法、希尔伯特变换法、小波变换法进行比较。最后经过中值滤波预处理、局部峰点插值法处理后,得到器件的三维表面形貌。     

硅的反应离子刻蚀实验研究

采用SF6和O2为刻蚀气体,在275m(torr)的反应压力下对硅进行了反应离子刻蚀实验研究。通过不断调节射频功率、刻蚀气体的流量等系列对比实验,研究、探索并优化了对硅的反应离子刻蚀工艺条件。实验研究得出的最优化条件:射频功率为120W,SF6和O2的流量为36cm3/s和6cm3/s。在该工艺条件下获得三个重要的刻蚀参数:刻蚀速率为1036nm/min,对氧化物的选择比为56.6,均匀性为4.41。     

微机电系统(MEMS)技术的研究与应用

微机电系统是源于微电子加工技术，融合了微机械制造、传感、致动及微控制于一体的系统。其特征尺寸极小，学科交叉广泛；技术研究包括微系统理论、设计建模、微机械加工、微器件集成等多个方面；学科分类涵盖了机械、力学、光学、流体、电磁学、生物学等各领域，在民品和军品领域有许多热点应用。本文介绍了微机电系统发展概况、微机电系统技术关键、微机电系统有关传感器，以及微机电系统热点应用和微机电系统技术的发展前景。     

MEMS动态测试中频闪同步控制系统

频闪同步控制系统是微机电系统(MEMS)动态测试系统中的重要组成部分．为了满足MEMS发展对测试系统的需求，基于频闪成像技术，设计了一套频闪同步控制系统，用于采集高速运动的MEMS器件的清晰图像．系统采用虚拟仪器方式，通过软件控制波形发生器生成各类逻辑控制信号，驱动CCD摄像机、光源和图像采集卡等设备协调工作．实验表明，测量平面运动时，系统在50倍放大倍率下，可测器件运动速度达5．1m／s，测量分辨率优于180nm，测量重复性为40nm。     

表面微加工MEMS三维模型的局部变动

现有的微机电系统（MEMS）设计中缺乏面向优化的MEMS器件变动方法。针对表面微加工MEMS,在可制造性分析的基础上提出了表面微加工MEMS三维模型的局部变动方法。该方法首先在表面微加工MEMS三维模型上选定设计关注面,设计人员对所选定的设计关注面进行变动操作;变动设计后根据变动类型基于可制造性分析自动映射和传播变动到...     

选择性湿法刻蚀制备内嵌碳纳米管的沟槽结构

提出一种“自下而上”的纳米结构的制备方法。在生长有碳纳米管的氧化硅表面沉积数纳米的钯金属膜后, 用氢氟酸刻蚀, 得到完全由碳纳米管引导的沟槽结构, 并且碳纳米管沿沟槽分布在其底部。通过导电原子力显微镜对沟槽内的碳纳米管的表征, 发现其仍然具有良好的导电性。在碳纳米管和钯金属膜之间增加一层磁控溅射沉积的氧化硅, 可以增加沟槽的深宽比。通过降低钯金属膜的致密程度, 沟槽的开口宽度可降至100 nm左右。该方法制备的结构可以进一步用来构建基于碳纳米管的纳电子器件。     

基于MEMS的固体推进器阵列

为满足微小型卫星星载推进系统小型化、微推力、高精度的需求,研制了一种基于MEMS技术的固体化学微推进器.该推进器具有低功耗、低点火能量阈值、无可动部件的特点,理论上具有较高的工作可靠性.介绍了推进器的结构设计、工艺流程,以及推进剂加注方法,并给出了已经加工完成的6×6单元阵列原理样机的推力预测和点火性能初步测试结果.样机瞬时点火功率小于1 W, 平均点火电压低于 40 V, 理论推力约1.7 mN. 与同量级推力的电推进器相比,工作电压大大降低.     

应用于MEMS的芯片倒装技术

通过对芯片倒装技术尤其是凸点加工工艺在MEMS设计中的作用进行实例分析,指出倒装芯片不仅是一种高性能的封装模式,还能为MEMS器件提供立体通道或是力热载体,并形成许多特殊的结构。在MEMS的加工过程中,可以充分考虑芯片倒装技术所带来的加工便利。     

介质表面形貌对射频微机械开关隔离度的影响

针对粗糙介质表面造成射频微机械(RF M EM S)开关隔离度衰减的问题,设计了一个双桥电容式RF M EM S开关,分别采用金属A u和A l作为开关的下电极,以S iN作为电容介质制备了样品。微波特性测量表明两种材料开关的隔离度有很大区别。利用原子力显微镜对金属A u和A l上制作的S iN介质层表面进行了测试,表面粗糙度R a值分别为13.050 nm和66.680 nm,分析得到相应的关态电容减少因子分别为0.52和0.15。为获得较好的开关隔离度,介质表面粗糙度须控制在5 nm以下。     

适于MEMS器件的低应力Ni-W纳米晶薄膜的制备

以高强度、高耐腐蚀性Ni-W合金为研究对象,探讨了柠檬酸胺-HEDP体系中,各种电沉积工艺参数以及热处理条件对Ni-W合金薄膜应力的影响规律及其在微喷嘴模具上的应用.研究结果表明,在优化的工艺条件下,可获得应力为230 MPa、硬度高达988 HV、无裂纹的纳米晶Ni-W薄膜材料,为其在MEMS微器件、微模具制备上的应用提供了有效途径.     

Fabrication of solenoid-type microinductor with different magnetic core schemes by MEMS technique

0 IntroductionThere has been a great demand on micro DC/DCconverter for the applications of the portable electronicproducts such as mobile communication product CDMA(Code Division Multiple Access) ,portable notebookcom-puter ,microprocessor ,digital camcorder andso on.Mag-netic components such as inductors and transformers arethe essential components in constructingthe power supplytransformer ,filter , oscillator , amplifier and micro DC/DCconverter ,andthe miniaturization of inductor an…     

基于电容电感移相单元的MEMS移相器

为减小基本结构开关线型微机电(MEMS)移相器的面积,提出了一种新型的基于电容电感移相单元的小型化3位开关线型MEMS移相器。该移相器用MEMS工艺制成的交叠结构的电容电感移相单元代替原始的延迟传输线,其90°移相单元的长度比传统90°延迟线的缩短近3/4,45°移相单元的长度比原始延迟线的缩短近1/2,有效缩小了移相器的整体面积。用HFSS(high frequency structuresimulator)软件进行了仿真及优化设计。仿真结果表明:在20GHz到40GHz频段内,45°移相单元的回波损耗优于-27.25dB,插入损耗优于-0.33dB;90°移相单元的回波损耗优于-26.25dB,插入损耗优于-0.51dB。在35GHz时,整个3位移相器能够完成0～360°、间隔为45°的移相,平均插入损耗为-2.63dB,回波损耗优于-15dB,平均相位误差为3.67°。根据仿真结果,所设计的MEMS移相器适用于35GHz小型化相控阵雷达。     

Experimental and Theoretical Study of Young Modulus in Micromachined Polysilicon Films

IntroductionThe development of microelectromechanicalsystems (MEMS) has achieved impressiveprogress with many new designs that couldpotentially lead to another industrial revolution.However,the long- term durability of the MEMSdevices,which requires a fun…     

BST薄膜的湿法化学刻蚀工艺优化及应用初探

采用sol-gel法在SiO2/Si衬底上制备了Ba0.7Sr0.3TiO3(BST)薄膜.利用湿法化学刻蚀技术对BST薄膜进行图形化.通过实验结果对比,选择HF/HNO3/H2O2/H2O(体积比为1∶20∶50∶20)的混合液作为最佳刻蚀液.扫描电镜(SEM)结果表明,刻蚀后BST薄膜表面干净,无残留物,图形轮廓清晰.原子力显微镜(AFM)和X射线衍射(XRD)结果显示,刻蚀后BST薄膜表面粗糙度增大,结晶性退化.对刻蚀后的薄膜在600℃后退火处理,能要在一定程度上恢复其表面形貌和结晶性.应用优化工艺制备BST薄膜阵列,采用剥离法将Au,Ni/Cr和Pt/Ti电极进行微图形化.最后,成功地制备了Au/Ni/Cr/BST/Pt/Ti/SiO2/Si结构的8×8元的红外探测器阵列.     

基于EKF的多MEMS传感器姿态测量系统

姿态信息是飞行控制中最关键的参数之一,因此姿态测量成为飞行控制系统首要解决的问题。利用多M EM S传感器研制了一种微型姿态测量系统。利用三轴M EM S加速度计和三轴M EM S陀螺数据,由方向余弦矩阵的姿态表示形式推导了扩展K a lm an滤波方程,解算出飞行器的俯仰角和横滚角;设计专家系统判断飞行器的运动状态,并根据该状态调整滤波算法中的测量噪声矩阵,使系统可同时满足静态情况和动态情况的使用;利用空速和高度数据对俯仰角进行修正,利用GPS解算航向角。将实验结果与国外最新的商用自动驾驶仪的姿态结果进行了比较,二者在静态情况下非常吻合,在动态情况下基本吻合。     

微型传感器在汽车工程中的应用

介绍了基于微机电系统(MEMS)技术的微型传感器的特点和发展概况,以及应用在汽车发动机控制、安全系统等方面的微型传感器的原理、特点和主要技术参数。并简要介绍了高温微电子在汽车上的应用。同时,预测了未来汽车微型传感器的发展趋势和市场应用前景。     

基于新型MEMS技术的实时飞行仿真系统微控制器设计与实现

设计开发了一种基于新型MEMS技术的实时飞行仿真系统微控制器．首先设计了用以姿态控制、数据采集、控制律解算及接口通讯的微控制器系统的软件和硬件，在软件设计中采用了模块化思想，大大降低了微控制器软件设计的复杂度，同时给出了该软件的流程图．动静态仿真实验表明，所开发的基于MEMS技术的微控制器可完全满足实时飞行仿真系统对实时性和仿真精度的要求，从而验证了该设计方案的可行性和有效性．