三维微结构制作现状与进展

随着微机电系统(MEMS)的深入研究和快速发展,三维微细加工技术对于微机电的开发和生产具有非常重要的意义.详细介绍了现阶段三维微结构各种制作方法和工艺技术,分析了其原理和特点,比较了各种方法的优劣;讨论了三维微结构开发现状及有待解决的关键技术,综述了利用电子束曝光技术进行三维微结构制作的应用现状并指出了其发展前景.     

微乳液微结构的电镜研究

微乳液微结构的电镜研究薛美玲李理侯耀永（青岛化工学院，青岛２６６０４２）微乳液是由水、油、表面活性剂和助剂在适当比例下自发形成的外观透明或半透明的热力学稳定体系。它具有高稳定性、高分散性、低粘度及透明性好等特性。对１６烷／正乙醇／水／ＡＥＯ９微乳液系...     

极坐标激光直写技术制作微结构

简述了极坐标激光直写技术原理,并利用该技术研究了在铬板、光刻胶版表面制作微 结构的工艺,制作了光栅、非涅耳透镜、曲面衍射透镜、平面连续微结构衍射透镜掩模以及基于MEMS技术的微型太阳敏感器光学掩模。     

Y~(3+)掺杂ZnO压敏陶瓷的微结构和电性能研究

采用两步烧结法制备了Y3+掺杂的(以Y(NO3)3·6H2O形式加入)ZnO压敏陶瓷,通过XRD、SEM和EDX系统研究了Y3+掺杂量对ZnO压敏陶瓷微结构和电性能的影响。结果表明:随着Y3+掺杂量的增加,电位梯度VT和非线性系数α提高,晶粒尺寸减小,施主浓度Nd和晶界态密度Ns降低,势垒宽度ω增大。当掺杂的x[Y(NO3)3·6H2O]为1.2%、烧结温度为1100℃时,ZnO压敏陶瓷电性能最好,其VT为675V/mm,α为63.9,漏电流IL为2.40μA。     

反射条结构激光再结晶SOI的微结构研究

用平面和横断面电子显微术研究了反射条结构激光再结晶ＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）的微结构和微缺陷，实验观察表明，正常工艺条件下，经激光再结晶处理后硅膜可分为三个不同的区域：中间为单晶区，膜面取向为［１００］；两侧为再结晶大晶粒区；最外侧为尚未再结晶的多晶区．当工艺条件不适当时，在＂单晶区＂中存在亚晶界和大角晶界；在＂单晶区＂两侧，有排列整齐的１８０°微孪晶，孪晶面为｛１１１｝．再结晶大晶粒的取向没有规律性，多晶区由具有明显织构的柱状晶组成，文中讨论了缺陷出现的原因．     

基于蓝宝石材料的微结构增透性能研究

针对传统熔石英激光窗口在碱金属蒸气环境下易腐蚀的痛点问题,提出了在蓝宝石材料上制备增透微结构的方法,以实现耐高温、耐腐蚀的高透激光窗口。在理论仿真的基础上,采用干涉曝光与反应离子束刻蚀技术,在蓝宝石基底表面上制备了增透微结构,其对795 nm光的单面透过率达到99.23%。在此基础上,制备了双面增透微结构和一面增透微结构一面增透膜的蓝宝石窗口片,相较于蓝宝石基底,它们对795 nm光的透过率分别提升了12.13%和13.02%。高功率激光作用温升测试结果表明,当激光功率从35 W增加到99.6 W时,裸基板温度增加了5.9℃,但是双面增透样品的温升均为3.8℃,表明双面增透处理可以适当降低温升。同时,光束质量测试结果表明,当高功率激光作用下微结构窗口的温度控制在200℃以内时,双面增透样品的光束质量因子在横向上的变化小于0.05,在纵向上的变化小于0.06,表明该增透窗口对入射光光束质量的影响甚小。     

制作任意形状微结构的LCD实时掩模技术

本文介绍了一种利用液晶显示(LCD)实时掩模制作任意形状微结构的新技术，并又阐述了该技术的原理和设计方法。基于部分相干成像理论，仿真了制造微轴锥体和锯齿形光栅的过程。在实验中使用彩色LCD作为实时掩模，成功地用LCD实时掩模技术制作出微轴锥体和锯齿形光栅。实验中采用胰蛋白酶刻蚀技术将三维外形结构刻蚀在全彩色的感光银盐明胶片上，所得到的锯齿形光栅的节距为46．26μm，刻蚀深度为0．902μm；轴锥体的直径为l18．7μm，蚀刻深度为1．332μm。     

贝壳的微结构研究

贝壳的微结构研究毛振伟周贵恩李凡庆贾云波（中科院中国科学技术大学结构分析开放研究实验室，合肥２３００２６）生物材料很多是生物高分子和生物陶瓷构成的天然复合材料，经过亿万年的进化，形成优化的形态和结构，是新复合材料的设计值得借鉴的。贝壳是一种较典型的生...     

基于准分子激光器的压电陶瓷微结构加工北大核心CSCD

利用波长为248nm的氟化氪(KrF)准分子激光器加工了掺镧锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)、硅(Si)和聚二甲基硅氧烷(PDMS),研究了准分子激光对这3种材料的加工效果。为了解决传统切割工艺加工PZT膜片时易发生破裂的问题,研究了准分子激光加工PZT微结构的性能。通过调整准分子激光器的激光脉冲能量、脉冲频率、扫描速度及扫描次数等参数,获得了加工参数及其与PZT沟槽加工深度和宽度的关系。研究了辅助气体对准分子激光加工PZT表面粗糙度的影响。用准分子激光器制备了基于PZT-Si复合材料的微悬臂梁和微膜片,并测试了其压电性能。结果表明,利用准分子激光器加工的2种PZT微压电结构具有良好的压电性能,可作为微压电驱动器的关键器件,验证了用准分子激光器加工PZT微结构的可行性。     

陶瓷基板上的集成微电感模型与制作

对陶瓷基板上的集成微电感模型进行了分析.由于陶瓷基板的介电常数比Si基板低,电阻率极高,因此衬底损耗大大减小,从而有效提高了电感的Q值.同时,为了更好进行对比,研究中采用相同工艺在陶瓷基板和Si基板上同批制作了集成电感,两者的结构参数完全一致.测试结果表明,两者的电感值L基本相同,然而陶瓷基板上集成微电感Q值的峰值要比Si基板集成微电感高7左右,Si基板上Q值峰值在5 GHz以下,而陶瓷基板集成微电感的Q值峰值在10 GHz左右.     

陶瓷粉填充PTFE微波多层印制板的制造研究

本文对一种陶瓷粉填充、玻璃短纤维增强的聚四氟乙烯微波多层印制板的制造工艺流程进行了简单的介绍,对采用的制造工艺技术和品质进行了较为详细的论述。     

含金属芯压电陶瓷纤维的传感特性研究

压电陶瓷纤维(MPFs)是一种新型的智能材料。该文简述了其几何形状、制备工艺,从理论上分析了其应变传感原理。实验研究了MPFs的准静态、动态应变传感特性。研究结果表明,MPFs传感器灵敏度很高,静态响应的线性度很好,动态响应则有非线性和迟滞现象。最后探讨了MPFs的几何尺寸对传感性能的影响,分析了迟滞现象产生的原因。     

真空电子器件用氧化铝陶瓷显微结构的研究

对真空电子器件用氧化铝陶瓷显微结构进行研究,着重对显微结构与化学成分、工艺、性能的关系以及显微缺陷对性能的影响展开讨论,并提出了自己的一些看法。     

一种新型压电陶瓷控制器的研究

压电陶瓷的迟滞、非线性和蠕变特性，降低了它的定位精度，且给压电陶瓷微定位系统的控制带来困难。该文提出一种新的智能逻辑规则控制算法，仿真结果表明，与PID控制算法相比，控制器输出不仅超调量小、响应时间快，而且控制器的控制精度可以预先设定并通过直接调节参数而满足，满足了压电陶瓷微定位系统高精度的要求。     

湿敏半导体陶瓷阻–湿特性的研究

定量分析了多孔半导体陶瓷低湿度范围内的湿敏机理,通过理论推导,得出电阻与相对湿度关系的解析表达式。湿度较低时,半导体陶瓷中起主要作用的是电子电导。假定吸附表面态由吸附氧离子构成,表面态吸附水分子后,向体内发射电子,用统计理论对这一过程进行推演,得出了阻–湿关系表达式。结果表明:在低湿度区(x<10%),表达式与文献提供的TiO2材料的实验数据吻合良好。     

陶瓷电容器用环氧–酚醛树脂包封料的研究

采用单因素变量法研究了组成对陶瓷电容器用环氧-酚醛树脂包封料性能的影响,得到了综合性能好的包封料,这种包封料干燥时间为8 h(低于20℃条件下),耐溶剂性时间为70 h(丙酮中36~38℃)。同时得到了各组分对包封料性能影响的规律,结果表明:加入六次甲基四胺的包封料干燥时间和耐溶剂性时间短,酚醛树脂多的包封料干燥时间和耐溶剂性时间都较长,无机填料CaCO3颗粒粗些能提高耐溶剂性,环氧树脂加入量w为1.4%时包封料的耐溶剂性最好。该研究为研制陶瓷电容器环氧-酚醛树脂包封料提供了依据。     

一体化陶瓷平板热管的自由成型与传热性能研究

为提高电子器件的散热效率,利用电机助推微注射器MAM(Motor Assisted Microsyringe)自由成型技术制备了带有矩形微槽的一体化Al2O3陶瓷平板微热管,并对其不同充液率、冷却条件下的传热性能进行测试。结果表明,在热流密度为5.3W/cm2条件下,陶瓷平板热管的传热性能良好。其中,稳态工作条件下,充液率为100%的热管蒸发端和冷凝端的温差仅有5.5℃,传热性能最好。与一般的平板热管相比,平板蒸汽腔工作时,最高温和温差均有所降低。     

陶瓷电容器用环氧–酚醛树脂包封料的研究

采用单因素变量法研究了组成对陶瓷电容器用环氧-酚醛树脂包封料性能的影响,得到了综合性能好的包封料,这种包封料干燥时间为8 h(低于20℃条件下),耐溶剂性时间为70 h(丙酮中36~38℃)。同时得到了各组分对包封料性能影响的规律,结果表明:加入六次甲基四胺的包封料干燥时间和耐溶剂性时间短,酚醛树脂多的包封料干燥时间和耐溶剂性时间都较长,无机填料CaCO3颗粒粗些能提高耐溶剂性,环氧树脂加入量w为1.4%时包封料的耐溶剂性最好。该研究为研制陶瓷电容器环氧-酚醛树脂包封料提供了依据。     

Reactive Ion Etching of Cylindrical Polyferrocenylsilane Block Copolymer Micelles: Fabrication of Ceramic Nanolines on Semiconducting Substrates

The diblock copolymers, poly(isoprene‐block‐ferrocenyldimethylsilane) (PI‐b‐PFDMS) and poly(ferrocenyldimethylsilane‐block‐dimethylsiloxane) (PFDMS‐b‐PDMS), form cylindrical micelles with an organometallic polyferrocenylsilane core in a solvent of hexanes. These cylindrical micelles were deposited onto a Si substrate from solution by either spin or dip coating, and upon reactive ion etching, continuous ceramic nanolines with lengths of micrometers and widths as small as 8 nm were created. The nanolines were characterized by scanning force microscopy (SFM) and transmission electron microscopy (TEM), and were shown to contain Fe, Si, and O from X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) studies. The widths of the nanolines could be varied from ca. 8 to 30 nm, depending on the composition of the corona (PI or PDMS). The oriented deposition of these cylindrical micelles can be achieved along pre‐patterned grooves on a resist film using capillary forces. Following treatment with hydrogen or oxygen plasma, oriented ceramic nanolines can be fabricated. The approach reported here represents a relatively simple method to create ceramic nanolines with large aspect ratio on semiconducting substrates.