质量参数评价在微纳米间距标准样板中的应用

微纳米间距标准样板作为微纳米几何量量值溯源体系中的重要组成部分,是纳米科技发展的基础保证。通过对微纳米间距样板作为标准物质基本要求的论述,指出了对比度、均匀性和稳定性考核在标准样板质量参数评价中的重要作用。以SEM作为测量仪器,对不同材料的样板进行了对比度测量;以CD-SEM作为测量仪器,对不同标称间距和不同生产单位的标准样板进行了均匀性、稳定性实验以及测量不确定度分析;通过质量参数评价实验和分析,为微纳米间距标准样板的制作和使用提供重要的理论依据。实验结果表明,质量参数评价在微纳米间距样板作为标准物质使用时具有十分重要的作用。     

纳米级线宽标准样片的设计与制备

介绍了纳米级线宽标准样片的用途及其在校准扫描电子显微镜中存在的问题,设计了具有快速循迹结构的线宽标准样片,采用电子束光刻工艺制作了标称宽度为25nm～200nm的线宽样片.以50nm和200nm线宽为例对样片的线宽偏差、线边缘粗糙度、线宽均匀性和稳定性进行了考核.结果表明,标称值50nm～200nm的样片线宽值与设计值...     

微纳米线距标准样片的研制与应用

为了精确控制线宽尺寸参数,研制了一套周期尺寸为100nm～10μm的线距标准样片。首先,依据样片的应用进行了图形设计,分别采用电子束直写和投影光刻技术开发出线距标准样片,并对制备出的样片进行考核,考核参数包括线距尺寸、均匀性、稳定性。并与VLSI同等量值样片的质量参数进行了对比,以周期尺寸为100nm的样片为例进行表征,研制的样片均匀性为1.8nm,稳定性为0.6nm,VLSI的样片的均匀性为1.5nm；并使用CD-SEM对样片进行了定值,整体不确定度为3.9nm～23nm(k=2)。研制的线距样片不仅包括光栅结构,还包括格栅结构,可以对不同的测试设备进行现场校准。     

纳米二氧化硅的制备及表征

纳米二氧化硅具有奇异的物理、化学特性,它在生命科学与环境科学等领域有着广泛的应用.以水玻璃为原料,采用微乳液法和正丁醇共沸蒸馏法制备纳米级二氧化硅粉体.并通过扫描电镜、红外光谱分析,X射线衍射等手段对制备的纳米二氧化硅进行了表征.表征结果显示:制备的二氧化硅用扫描电镜观察,形态为近似球形,单体颗粒的粒径在几十纳米左右;X射线衍射图显示制备的纳米二氧化硅为无定形纳米二氧化硅.     

基于MEMS微触觉测头和纳米测量机的特征尺寸测量

针对微小结构几何量测量的需求,通过集成MEMS微触觉测头和纳米测量机构建了高精度的测量系统.在验证测头性能的基础上,完成了一系列判断测头测量分辨力和精度的实验,在轴向、同向横向、异向横向三个方向测量的标准偏差分别为41.755 2 nm,6.05 μm,6.16μm,同时,在扫描实验中进程回程扫描差值的标准偏差为23.088 nm.     

SOI纳米波导的优化制备与弯曲损耗测试

主要针对目前SOI(Silicon-on-insulator)纳米光波导结构弯曲损耗严重的问题,系统地进行了理论仿真分析,设计出最佳的纳米波导结构,并采用MEMS工艺对其进行加工制备与优化处理。后利用了SEM(扫描电子显微镜)、AFM(原子力显微镜)、透射谱功率法等研究手段精确测试了在高纯氮退火和BOE腐蚀后处理不变的情况下,不同温度热氧化退火处理下的波导侧壁粗糙度和对应的弯曲损耗,结果表明:波导的侧壁粗糙度随退火温度的变化近似呈二次抛物线变化趋势,在900℃附近达到最低值2.1 nm,对应的半径15μm的环形波导的弯曲损耗为(0.0109±0.001)dB/turn,其损耗值与理论分析结果一致。利用这一结论就可以通过选择不同的优化处理条件来减小环形波导的弯曲损耗,从而实现光能量的高效传输。     

金属氧化物微气体传感器制备技术的研究进展

阐述了金属氧化物微气体传感器制备技术的最新研究进展,介绍了气体传感器的气敏膜表面化学处理、气氛沉积、复合气敏膜、热氧化成膜技术、异形电极技术、显微铸造微传感器阵列技术和溶胶凝胶提拉成膜技术,分析了各自的特点,并提出了存在的问题和今后的发展方向。     

应用于纳米测量机的MEMS微接触式测头的结构设计和优化

为了提高MEMS微接触式测头的性能,系统开展了测头的结构设计和参数优化.根据测头结构各个部分的设计目标,提出了测头悬挂系统拓扑结构的设计方案.基于测头结构的力学模型,提出了结构参数对测头性能的影响机理,并采用有限元方法对测头的测杆、中心连接体、梁等结构参数进行了仿真优化,获得了符合测头整体性能设计要求的参数及应力分布曲线.     

微纳米机器人的最新研究进展综述

对2017～2021年微纳米机器人（尺寸介于1 nm～1 mm之间）的最新研究进展进行了综述。首先从物理驱动、化学驱动、生物驱动和混合驱动4个角度对微纳米机器人在微纳米操作、集群控制、靶向治疗等方面的最新研究成果进行总结。然后从制备、定位和成像、功能化、集群等方面分析了微纳米机器人应用中面临的挑战。最后对微纳米机器人的研究进程进行总结,对未来发展趋势进行展望。     

新型纳米铜/石蜡/PVP温敏复合材料的制备及其性能

采用高能球磨法制备了纳米铜/石蜡/PVP温敏复合材料.用扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(TEM)和傅立叶变换红外光谱仪( FTIS)对复合材料的微观形貌和结构进行了表征,并测试了复合材料的膨胀性、温敏性和稳定性.结果表明,石蜡/PVP复合有机物对铜粒的包覆效果良好,球磨100h的复合颗粒近似球形,粒径约为100 n...     

基于微通道的ZnO纳米棒生物荧光检测研究

利用种子法和水热合成技术,分别在常规条件下和阵列式微通道中制备氧化锌(ZnO)纳米棒.采用扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等分析方法表征ZnO纳米棒的表面形貌特点和晶体结构.结果表明:微通道中制备的ZnO纳米棒的比表面积、结晶度和c轴取向性均有较大程度的提高.同时,建立了基于阵列式微通道的ZnO纳米棒生物荧光检测方法,利用ZnO纳米棒可显著增强荧光信号,对异硫氰酸荧光素标记的羊抗牛IgG抗体的检测限为1×10-4 μg/mL.     

一种新颖的基于离子束刻蚀的纳米沟道制备技术

研究了一种新颖的基于MEMS工艺中离子束刻蚀的纳米沟道制备技术,通过研究离子束刻蚀微米级线条时,离子束刻蚀角度与刻蚀的轮廓形状之间的关系,在2μm线条内刻蚀出纳米沟道所需要的掩模图形,并结合KOH的各向异性腐蚀,成功获得了纳米沟道阵列.在两种不同的离子束刻蚀条件下,在2 μm图形内分别制备出单纳米沟道和双纳米沟道,最小宽度可达440 nm.     

微/纳米冰镊操作器执行过程的数值模拟

冰镊是一种借助于针尖与作用对象之间形成的极微小冰晶来实现对物体灵巧操纵的微/纳米操作技术,应用该器件不仅可以实现如拾取、摆放等简单动作,更可以方便地实施如拉伸、旋转等复杂操作,且不受对象的形状、带电与否、重量、材料以及质地等限制,并可与其它机构结合,组成微观意义上的自动化设备.针对冰镊的工作原理,基于相应的流体力学及传热学数学模型,从数值计算角度对微纳米尺度下冰镊的执行过程进行了模拟,在此基础上可望更好地理解冰镊的工作状态及控制过程,从而有助于设计优化新的微/纳米冰镊器件.     

基于BTG微球的光子纳米射流多维度动态调控

本文提出了一种由浸没在液晶中的高折射率BaTi03玻璃(BTG)微球产生的可多维度动态调控的光子纳米射流方案。在外部电压的作用下,液晶分子指向矢发生偏转,导致BTG微球周围介质环境的有效折射率发生变化,进而改变了微球的聚焦特性。研究结果表明,光子纳米射流的数量、聚焦位置和离轴距离可以通过改变施加到液晶的外部电场分布来动态控制,浸泡在电控液晶中的BTG微球可以动态产生一到三个光子纳米射流,包括离轴光子纳米射流。此外,我们还探索和讨论了更复杂电场分布下微球的聚焦特性。本研究结果在光镊子、粒子操纵与非线性光学传感器等方面具有很好的应用前景,为集成光子传感器件的发展开辟新方向。     

基于微喷射技术的球囊消融电极模拟与制备

建立心脏组织三维模型,模拟了叉指电极与传统矩形电极以及两种结构不同正负电极间距下射频消融特性。结果表明,叉指结构电极消融温度和消融体积明显优于矩形结构电极。利用微喷射技术于球囊导管表面制备电极,经与模拟结构对比分析,打印实物(线宽、电极间距)平均数据与设定数据的误差在5%以内,并且球囊扩张后电极导电效果良好,符合设计要求。     

标准样片制备的测量数据分析方法研究

文章着重于研究标准样品制备中的测量数据分析技术。通过对标准样片各参数的测量数据进行分析考核处理,从而保证标准样片的重复性、稳定性程度、量值溯源到国家或国际标准的实现程度、特性量值给定程序和不确定度的确定过程等。     

金纳米颗粒的绿色制备及其在生物传感器中的应用

由于金纳米颗粒（AuNPs）特殊的化学、物理特性。使其在生物催化及传感器领域有了越来越重要的应用。目前用来制备金纳米材料的方法有很多。近年来采用新型的、洁净无毒的、绿色的方法来合成金纳米粒子越来越受到重视。     

无背板生长工艺微电铸均匀性的实验研究

针对基于无背板生长工艺的微电铸模具高度不均匀问题,本文首次采用两种不同的周期换向电流进行了实验研究.两种周期换向电流分别是正负脉冲换向电流和正向脉冲负向连续的换向电流,实验采用在大量正脉冲电流微电铸实验基础上总结出来的工艺参数.实验结果表明,由于负向电流腐蚀铸层表面的微观突起,脉冲间断时间消除微电铸阴极表面的浓差极化,正负脉冲电流获得了较好的微电铸均匀性.     

Y型微管道中磁性纳米液体对混合率的影响

利用流动显示手段观测了Y型微管道内含纳米磁性颗粒的液体与去离子水的混合.研究了在Re=0.5～4,磁性颗粒体积分数0.38%-1.54%时,外加静磁场(场强40 Gs)对液体混合地影响.证实了磁场作用可以使完全混合长度大大缩短.同时初步分析了Re和体积分数Ψ对混合长度的影响.