基于硅（111）晶向的图像分割测速光栅设计

通过对运动物体表面图像进行分割,可测量其运动速度。首先,设计了基于硅（111）晶向设计了光栅模板,举例给出了以此模板制作闪耀光栅的方法;其次,对所设计闪耀光栅的工作原理进行分析,认为所设计的闪耀光栅可看作三个光栅的组合,井对光栅衍射光强分布进行了模拟仿真,指出忽略小平台构成的光栅对梯形左右斜边构成的光栅的影响是可以的;...     

闪耀光栅制备工艺与结构保真性研究

针对气体检测中分光应用的闪耀光栅,该文在硅片上制备聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)薄膜,采用热压印及后续工艺制备了硅基的聚甲基丙烯酸甲脂闪耀光栅,通过实验分析研究了复制闪耀光栅的保真特性。研究表明,通过聚甲基丙烯酸甲脂制备、热压印及后续工艺可得到具有高保真性的微闪耀光栅,而这种方法所获得的闪耀光栅与传统方法加工的闪耀光栅相比,在效率、成本方面均具有较明显的优势。     

用于激光防护非逆向反射双层闪耀光栅的研究

提出一种用于激光(工作波长为1064nm)防护的非逆反射双层闪耀光栅。以光栅方程、闪耀波长 和闪耀 角关系公式为基础,研究了双层闪耀光栅光线分布特性,分析了上下微结构闪耀角度关系; 设计了双层闪 耀光栅各特性参数,其上、下层光栅闪耀角分别为50°和6°,周期均为5.2μm,光学元件厚为0.5mm, 在下表面镀Ag反射膜。采用反应离子刻蚀(RIE)技术制作双层闪耀光栅,通过轮廓仪进行测 试。研究结果表明,双层 闪耀光栅的光学特性受微结构形状误差影响较大,当光线垂直照射双层闪耀光栅时,出射光 与入射光形成20°夹角,实现了激光非逆反射的目的。     

带有静电自检测功能的高灵敏度加速度传感器

研究了一种带有自检功能的在平面内自限制压阻式加速度传感器.为实现该加速度传感器,提出了一套新的体硅微机械工艺,使用普通硅片取代SOI硅片来制作器件.传感器采用在深槽侧壁(悬臂梁弯曲的表面)制作压阻的方法,灵敏度比在硅表面上制作压阻的传统器件高近一倍.传感器利用集成在内的静电驱动器,实现电自检测功能.     

带有静电自检测功能的高灵敏度加速度传感器

研究了一种带有自检功能的在平面内自限制压阻式加速度传感器．为实现该加速度传感器，提出了一套新的体硅微机械工艺，使用普通硅片取代SOI硅片来制作器件．传感器采用在深槽侧壁（悬臂梁弯曲的表面）制作压阻的方法，灵敏度比在硅表面上制作压阻的传统器件高近一倍．传感器利用集成在内的静电驱动器，实现电自检测功能．     

用闪耀光栅获得并聚焦偏振光

构造了用闪耀光栅分离并聚焦偏振光的模型，用傅里叶光学的方法详细推导出了衍射场强分布公式，分析计算了闪耀光栅对偏振光分离并聚焦的特性。优化设计了两个闪耀光栅。计算结果表明，选用不同的光栅参数，可以实现将o光和e光分离任意角度并聚焦。本文的方法扩展了闪耀光栅的应用范围，对实际制作偏振光分束器有一定的指导意义。     

交叉深沟槽硅外延的生长研究北大核心

随着先进半导体器件需求的不断提升,深沟槽硅外延已逐渐代替传统离子注入工艺成为器件开发的新方向,由于受晶向的影响,硅外延生长质量存在极大差异。通过<100>和<110>两种晶向硅片在交叉深沟槽中的外延生长,采用SEM和TEM分析了硅外延生长形貌和质量,运用TCAD模拟验证该结构下的外延生长机理,同时采用暗场扫描(DFI)和表面刻蚀方法检测硅片表面缺陷。结果表明硅晶向对交叉深沟槽外延的生长质量有重要影响,<100>硅片在交叉区域外延形成的{110}面和{111}面多,容易产生位错缺陷,而<110>硅片相比<100>硅片转向了45°,外延中形成的{110}面和{111}面减少了一半,从而外延质量改善明显。     

激光刻蚀硅磁敏三极管发射区引线槽的研究

提出了一种激光与微电子机械加工系统 (MEMS)相结合刻蚀硅磁敏三极管发射区引线槽的方法。实验结果表明 ,利用这种新方法刻蚀的硅磁敏三极管发射区引线槽具有刻蚀速率大、质量好的优点 ,并且可以实现对 ,〈111〉晶向硅片无掩膜加工。     

KOH溶液中(11O)硅片腐蚀特性的研究

研究了在KOH溶液中(110)硅片的腐蚀特性,在保证(110)面的平整和{111}面的光滑的腐蚀实验条件下,利用(110)面和{111}面腐蚀选择比大,采用湿法腐蚀技术可以制作高深宽比结构的方式,在(110)硅片上设计制作出光开关用微反射镜.在腐蚀过程中光开关悬臂的凸角处产生了削角现象,利用表面硅原子悬挂键的分布特征对产生削角的原因作了合理解释,这为以后研究凸角补偿提供了理论依据.     

测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法

介绍了一种测定硅各向异性腐蚀速率分布的新方法.硅各向异性腐蚀速率三维分布可由一系列晶面上的二维腐蚀速率分布表示.利用深反应离子刻蚀技术(DRIE)在{0mn}硅片上制作出侧壁垂直于硅片表面的矩形槽,测量槽宽度在腐蚀前后的变化,就可测定各{0mn}面上的二维腐蚀速率分布.将二维腐蚀速率分布组合在一起就得到了三维腐蚀速率分布.由于DRIE制作的垂直侧壁深度大,可耐受较长时间的各向异性腐蚀,所以只需使用一般的显微镜就能得到准确的结果.实验得到了40%KOH和25%TMAH中{n10}和{n11}晶面的腐蚀速率分布数据     

富硅氧化硅微盘的制备研究

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)及高温退火工艺制备了富硅氧化硅(SRSO)薄膜材料.喇曼光谱仪探测表明,该材料具有较高的光致发光(PL)效率,并在750 nm波长处达到发光峰值.采用电子束光刻(EBL)及电感耦合反应离子刻蚀(ICP)技术在Si衬底上制备了基于富硅氧化硅材料的光学微盘结构.为防止Si衬底的光吸收,在反应离子刻蚀(RIE)系统中研究出一种各向同性的刻蚀工艺,有效使微盘与Si衬底分离.扫描电镜(SEM)探测表明,该工艺具有良好的尺寸控制及高稳定性.利用该工艺,成功制备了直径为4μm的富硅氧化硅微盘器件.     

硅发光研究进展

硅是间接带隙半导体, 不能有效地发光.量子理论、超晶格理论和纳米技术的发展,给硅基发光研究提供了理论的和技术的支撑.研究者通过不同的途径去实现硅的有效发光:多孔硅、纳米硅、Si/SiO2超晶格、计算化设计与硅晶格匹配的直接带隙半导体.文章报道了这些方面的最新研究进展.     

用氧化多孔硅作牺牲层制备硅基电容式微传声器

提出了一种新的工艺方法制备硅基电容式微传声器.用氧化多孔硅作牺牲层制备空气隙,用约15μm厚的浓硼掺杂硅作为微传声器的刚性背极板.采用该方法制备的微传声器,在50 0 Hz至11k Hz的工作频率下,灵敏度范围为-55d B(1.78m V/Pa)到-4 5d B(5.6m V/Pa) ,随着频率的升高,灵敏度呈上升趋势,截止频率超过2 0 k Hz     

用氧化多孔硅作牺牲层制备硅基电容式微传声器

提出了一种新的工艺方法制备硅基电容式微传声器.用氧化多孔硅作牺牲层制备空气隙,用约15μm厚的浓硼掺杂硅作为微传声器的刚性背极板.采用该方法制备的微传声器,在500Hz至11kHz的工作频率下,灵敏度范围为-55dB(1.78mV/Pa)到-45dB(5.6mV/Pa),随着频率的升高,灵敏度呈上升趋势,截止频率超过20kHz.     

硅纳米颗粒和多孔硅的荧光光谱研究

采用不同氧化电流密度制备多孔硅,利用超声波粉碎多孔硅层得到硅纳米颗粒,研究了多孔硅和硅纳米颗粒的荧光光谱性质。结果表明,随着氧化电流密度的增加．多孔硅的发光峰值波长向短波方向“蓝移”。硅纳米颗粒相对多孔硅发光强度提高,峰值波长也发生“蓝移”,观察到硅纳米颗粒极强的蓝紫光发射(≈400nm)现象。表明量子限制效应和表面态对多孔硅和硅纳米颗粒的PL性质有重要作用,并用量子限制效应发光中心模型对实验现象进行了解释。     

硅发光研究新进展

回顾了硅发光的研究历程,归纳了新近各种实现硅发光的方法及其优缺点,其中包括单晶硅、纳米晶硅、掺Er硅纳米簇、Si/Ge量子级联结构、THz发射以及硅的受激拉曼散射等方法,并详细介绍了最近在硅拉曼激光器的结构设计、实验装置及其光谱图等方面的新突破.     

用两次键合技术制备均匀单晶硅膜

硅直接键合(SDB)技术用于制备SOI片(BESOI)是键合技术的最重要应用之一,研究了制备BESOI片中的键合和减薄问题,获得了大面积的均匀单晶硅膜,通过实验分析了这种方法获得的薄膜的平整度和影响因素。并针对压力传感器的敏感膜,通过两次键合及SOI自停止腐蚀成功制备了厚度可控的均匀单晶硅薄膜,硅膜表面质量优良,平整度在±0.15μm的范围内。     

Silicon Sensor Systems

Silicon sensor systems are based on capability of siliconto serve as a basic material for monolithic cointegration ofsensors and electronics. Implementation of this cointegration,its advantages and benefits, and examples of silicon sensor systemsform the central part of this contribution.     

一种用于硅基光电子芯片端面封装的深硅刻蚀工艺

硅基光电子芯片的端面耦合器具有大带宽、低损耗、偏振不敏感等优点,使人们希望在端面封装方面获得突破。提出了一种用于硅基光电子芯片端面封装的深硅刻蚀工艺,利用等离子体刻蚀形成的斜面与光纤阵列的封装面进行匹配封装,降低封装中的耦合反射;利用斜面刻蚀工艺和深硅刻蚀工艺相结合的方法制备深硅刻蚀槽,提高了晶圆划片的冗余度,通过控制深硅刻蚀槽内的划片位置来消除台阶凸起对光纤封装造成的不利影响,使在后续封装过程中无需对芯片端面台阶凸起实施磨抛工艺。实验结果显示,基于该工艺,端面耦合器损耗劣化小于0.1 dB。该封装结构可以在晶圆流片阶段实现制备,具有可大规模生产、降低硅基光电子芯片端面封装成本的优点,以及广阔的工程应用前景。     

硅片清洗研究进展

综述了清洗液的组成、特点、清洗机理、对硅片表面质量的影响以及清洗技术和理论的发展;着重指出了,改进的RCAI对颗粒度、微粗糙度和金属沾污作用的机理,讨论了它与清洗顺序的关系,极度稀释的RCA2能使金属沾污降至10∧10原子/cm∧2以下,且不易使颗粒重新沉淀;最后介绍了清洗工艺的最新进展。