基于微模塑法的PMMA/SiO2透射光栅的制备

以sol-gel法合成出的PMMA/SiO2杂化溶胶为加工对象,以聚二甲基硅氧烷为弹性印章,采用软刻蚀技术中的微模塑方法,在普通光学玻璃表面制备出了PMMA/SiO2杂化材料栅格状的微图形结构.扫描电子显微镜(SEM)、光学显微镜和扫描探针显微镜(SPM)的测试结果表明:所制得的光栅微结构清晰规整;以氦氖激光器(632.8nm)为光源,通过衍射实验,得到了清晰的光栅衍射图案.     

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。     

纳米压印技术制备Si基GaN纳米柱图形化衬底

采用纳米压印和反应离子刻蚀技术,通过实验研究反应离子刻蚀时间与GaN纳米柱高度的相关性,成功地在Si基GaN衬底上制备出了GaN纳米柱图形化衬底。SEM表征分析发现在图形化衬底上所制备的GaN纳米柱形貌均匀、排列整齐;室温光致发光光谱分析发现GaN纳米柱图形化衬底与GaN材料相比带边发光峰出现2．1nm的红移,发光强度增强。研究结果表明GaN纳米柱内应力得到释放且具有光子晶体的作用。     

纳米压印技术制备表面二维光子晶体发光二极管

研究利用纳米压印技术在氮化镓(GaN)基发光二极管(LED)表面制备二维光子晶体结构对器件出光的影响.利用聚合物(IPS)软模板二次压印技术,在样品表面形成较为完整的掩膜,通过感应耦合等离子体(ICP)刻蚀工艺分别在p-GaN层与ITO层成功制备了较大面积的光子晶体结构,结构周期为465nm,孔状结构直径为245nm.制成芯片后对样品进行测试,结果表明在LED表面制备二维光子晶体结构会导致LED芯片光谱峰值位置发生偏移,同时在p-GaN层制备二维光子晶体结构能够将LED芯片的发光强度提高39%,而在ITO层所制备的光子晶体结构并未对器件的性能有显著的改善.     

非周期高透射亚波长会聚光栅的研究

亚波长光栅作为一种新颖的光学器件可以实现光束的偏转、功分、会聚、偏振分束等功能.针对空间光的耦合以及微型激光器输出光的束型需求,本文提出了一种具有透射光束会聚效果的一维亚波长光栅,通过对亚波长光栅的结构设计,控制亚波长光栅的波前相位使得亚波长光栅具有高的透射率,以实现透射光束的会聚效果.利用有限元分析法(FEM)对设计的一维非周期亚波长会聚光栅数值进行仿真,结果表明:仿真焦距在10μm处的光束会聚的透射光栅,仿真得到的实际焦距fx为7.715μm,透射率为81.8%.因此,利用有限元法设计的非周期光栅对发散光束具有优异的会聚效果,有望在光通信器件的集成以及空间光耦合领域得到重要应用.     

紫外压印光刻中阻蚀胶残膜刻蚀工艺

针对紫外（UV）压印光刻在压印工艺过程中会产生阻蚀胶残膜的技术特点，采用以O2为反应气体来清除阻蚀胶残膜的反应离子刻蚀（RIE）工艺方法，研究了不同的反应气体流量、反应腔室压力、射频功率等刻蚀参数对刻蚀速率和刻蚀各向异性的影响，得到了刻蚀速率和刻蚀各向异性随各刻蚀参数的变化趋势图．实验结果表明，减小反应气体压力和气体流速可以降低刻蚀速率，提高刻蚀各向异性．通过对刻蚀参数的优化配置，当射频功率在200W、反应气体流速在30mL／min、反应腔室压力为0．6Pa时，刻蚀速率可以稳定在265nm／min，各向异性值可以达到13，因此实现了对压印图质形的高质量转移．     

纳米压印技术制备Si基GaN纳米柱图形化衬底

采用纳米压印和反应离子刻蚀技术,通过实验研究反应离子刻蚀时间与GaN纳米柱高度的相关性,成功地在Si基GaN衬底上制备出了GaN纳米柱图形化衬底。SEM表征分析发现在图形化衬底上所制备的GaN纳米柱形貌均匀、排列整齐;室温光致发光光谱分析发现GaN纳米柱图形化衬底与GaN材料相比带边发光峰出现2.1nm的红移,发光强度增强。研究结果表明GaN纳米柱内应力得到释放且具有光子晶体的作用。
     

纳米压印光刻技术的研究与发展

介绍纳米压印光刻技术的研究现状和发展状况,分析常用的热压印(Hot Embossing Lithography,HEL)、紫外固化压印(Ultra Violet Nanoimprint Lithography,UV-NIL)及微接触压印(Micro Contact Printing,μ-CP)三种光刻的工艺过程。探讨纳米压印光刻方法的优缺点及影响压印图形质量的主要因素,旨在加深对纳米压印光刻工艺过程(模具制作、压印过程及图形转移)深层次的理解和认识,从而解决纳米压印光刻过程中存在的一些关键问题,为新型纳米压印技术的研究和发展提供必要的科学依据。     

纳米压印技术中模板表面的气相法抗粘连修饰

研究了采用全氟四氢辛基硅烷(F13-TCS)对纳米压印技术中所用SiO2模板进行表面修饰的情况,分析了用气相法在SiO2模板表面形成F13-TCS单分子膜的形成过程及化学机理,并用X射线光电子能谱仪(XPS)和视频光学接触角测试仪对模板修饰表面的元素成分、价态和表面能进行了测试表征,用原子力显微镜(AFM)对压印过程中的模板结构及模板复制结构进行了对比分析.结果表明,通过F13-TCS对SiO2模板的表面修饰,可以大大降低模板与压印聚合物层之间的相互作用力,在纳米压印过程中实现结构较好的转移、复制.     

基于TiN涂层/玻璃基体的热压印模板的制备与性能

对于热压印光刻而言,制备具有精确几何结构、良好耐磨损性能以及长使用寿命模板至关重要。在分析现有Si或SiO2模板使用性能基础上,提出了在TiN涂层/玻璃基体上制备热压印模板。首先采用直流磁过滤电弧在玻璃上沉积TiN薄膜,然后,通过聚焦离子束在薄膜上加工出最小线宽71nm的栅型结构,最后,使用所加工的模板,进行热压印实验,获得了良好的压印结果。实验结果表明,TiN作为模板材料可以获得高保真度的纳米图案,并且由于TiN比Si或SiO2具有更高硬度和强度,玻璃基体也具有很好的机械性能,由TiN/玻璃系统制备的压印模板的机械性能和使用寿命较之Si或SiO2基模板得到很大提高。     

A novel method to mass-produce PDMS stamps based on nanoimprint

Soft lithography is a low-cost and convenient method for the forming and manufacturing of micro/ nanostructures compared to the traditional optical lithography. In soft lithography, poly（dimethylsiloxane） （PDMS） stamps with relief structures have been widely used to transfer patterns. The traditional fabrication approach of PDMS stamps is time-consuming since the master has been occupied during the curing process. By adding and repeating fast nanoimprint step, many intermediate polymeric molds can be produced from the master and these molds can then be employed to replicate more PDMS stamps while the time used is close to that of the common way. We demonstrated this idea by three masters which were made by the DEM （Deepetching, Electroforming and Microreplicating） and FIB （Focused Ion Beam） techniques. The photos show that the patterns on the PMDS stamps successfully duplicated patterns on the origin masters.     

Fabrication of low-loss SiO2/Si channel waveguides by roughness reduction

An experimental study of the dependence of SiO2 waveguide side wall roughness on the etch condi- tions and etch masks in CHF3/O2 based reactive ion etching plasma was reported. When working under standard low-pressure （20mtorr） etching conditions, a novel etch roughening phenomenon has been observed in the plasma, that is, the roughness of the etched front surface increases with the amount of material etched, independent of etch rate, RF power, and gas composition. Besides, the etched underlying side wall will be tapered as the upper SU-8 resist pattern degradation transfers downward. A process using double-layered mask, consisting of SU-8 resist and thin Chromium film, was developed for improving the side wall smoothness. Based on the studies, SiO2/Si channel waveguides with the propagation loss less than 0. 07dB/cm were fabricated at last.     

基于软印刷技术的竹材表面仿制荷叶超疏水结构

 利用软印刷技术,研究了在竹材表面仿制荷叶表面的超疏水性微纳结构。以新鲜荷叶为模板,以聚二甲基硅氧烷（PDMS）为印章,经过两次复形处理使竹材表面获得类似荷叶表面的超疏水结构。扫描电子显微镜（SEM）观测及接触角测试结果表明,制备的仿生荷叶竹材样品具有与荷叶类似的微纳乳突结构粗糙表面,其与水滴的接触角达到150.5°（平均值）,非常接近荷叶表面的接触角（154.5°）,表现出超疏水特性。仿生荷叶微纳结构竹材样品的成功制备,证实了纳米技术赋予竹材等亲水材料以超疏水性能的可行性。     

有机玻璃的反应离子深刻蚀

以有机玻璃薄片为原料,进行反应离子深刻蚀,探讨了有机玻璃的刻蚀反应机理,着重研究了工作气压和功率密度对刻蚀速率、图形形貌的影响.结果表明,O2反应离子刻蚀有机玻璃是以化学刻蚀为主,同时离子碰撞作用也很重要.刻蚀速率开始随气压增大而加快,刻蚀速率主要受氧活性粒子浓度控制;气压超过一定值时,刻蚀速率反而减小,气压太高不利于各向异性刻蚀.刻蚀速率随功率增加而增大,适当增大功率有利于各向异性刻蚀.通过优化刻蚀工艺,可以获得侧壁较陡直光滑的有机玻璃微结构,扩展了加工微结构的方法.     

基于LVDS的高速数据传输装置的设计

针对弹载数据记录设备和地面测试设备之间大量数据高速传输的问题,本文提出了应用低电压差分信号(LVDS)接口器件和FPGA结合的设计方案实现数据高速远距离传输。详细介绍了LVDS的基本工作原理,并对该装置软硬件设计以及各个模块功能的具体实现进行讨论和分析。该装置已成功应用某项目中,具有较高的可靠性、通用性。     

基于发送功率的无线网络可靠性分析

为了快速准确地评估无线网络的可靠性,使用Weibull函数提出了一种基于发送功率的无线网络链路存在的概率模型.在已知节点发送功率和节点间距离的情况下,得到无线网络中各节点间链路存在的概率,进而得到各种拓扑存在的概率.并针对每种拓扑分布分别使用两终端可靠性的求解方法,得到无线网络的可靠性.仿真结果表明:当无线节点的可传输距离小于节点间直线距离时,网络可靠性为0;当无线节点的可传输距离大干节点间3倍直线距离时,链路完全可靠,网络可靠性由节点可靠性决定;当无线节点的可传输距离在前两者之间时,网络可靠性随着节点发送功率的增加而增加.该模型为现实中无线网络两终端可靠性的设计评估和无线功率资源的有效分配提供了有效的方案.     

基于ADVISOR的电动汽车传动系统最优匹配的研究

在车辆动力传动系统设计及匹配研究中,系统的建模是一个非常复杂的过程,耗时较长,给研究工作带来诸多不便。利用专业软件进行建模与仿真可大大提高研究效率。利用仿真软件ADVISOR,进行了手动变速传动系统建模仿真分析,应用该软件建立的车辆动力传动系统模型具有方便、简单、容易调试、直观性强等特点,不仅可以节省大量时间,而且便于用户分析和研究仿真结果以及修正参数,从而快速完成系统的设计。     

基于ARM的无线图像传输系统的设计与实现

从硬件和软件两个方面论述了以32位ARM微处理器为核心构建的无线图像信息传输系统.介绍使用uc OS-Ⅱ嵌入式操作系统的ARM微处理器控制GPRS模块进行无线网络传输的2种方法,并结合实际使用的无线图象监视器例子说明该系统的应用.