微加工硅表面基于AFM的纳米压痕测量与分析

原子力显微镜 (AFM )在完成对单晶硅的微加工后 ,其金刚石针尖被用做一个纳米压痕头以实现微加工区域内外机械性质的测量与分析。结果表明 ,以安装有金刚石针尖的AFM在经过化学机械抛光的硅基片上所进行的微加工 ,即使使用极小的切削力也会在加工表面形成变质层 ,但是其厚度值要小于化学机械抛光的硅表面变质层。由AFM测量的纳米级硬度值要大于由传统的Vickers和Hysitron硬度测试仪所测量的值。另外 ,随着AFM压入载荷的减小 ,纳米级硬度值呈现出增加的趋势 ,这是由于在很小的压入载荷下所呈现出的压痕尺寸效应所导致     

发展中的微加工技术

本文描述了正在发展中的微加工技术 ,主要包括光学加工技术和精密机械加工技术。1　非球面加工　　非球面加工是光学零件加工中的重要技术之一。在最初开发冲压玻璃技术时 ,没有人会预料到它会取得划时代的进一步。直到人们对轴外非球面加工、大型非球面加工进行深入的研究之后 ,才感到这项技术已成熟。其间发表了大量的相关论文 ,如介绍了用该项技术在波导上形成非球面透镜等 ,从而形成了微非球面加工这一新领域。2　微加工　　本文所描述的微加工并非传统意义上的微加工 ,其加工对象是亚毫米到毫米级部件。这项技术不仅在光学领域 ,而且在…     

微加工硅表面基于AFM的纳米压痕测量与分析

原子力显微镜(AFM)在完成对单晶硅的微加工后,其金刚石针尖被用做一个纳米压痕头以实现微加工区域内外机械性质的测量与分析.结果表明,以安装有金刚石针尖的AFM在经过化学机械抛光的硅基片上所进行的微加工,即使使用极小的切削力也会在加工表面形成变质层,但是其厚度值要小于化学机械抛光的硅表面变质层.由AFM测量的纳米级硬度值要大于由传统的Vickers和Hysitron 硬度测试仪所测量的值.另外,随着AFM压入载荷的减小,纳米级硬度值呈现出增加的趋势,这是由于在很小的压入载荷下所呈现出的压痕尺寸效应所导致.     

纳米岛光刻技术及其应用

介绍了一种基于微加工技术的新方法——纳米岛光刻技术。利用该技术制造出几十纳米到微米尺度的岛结构，然后利用剥离、刻蚀等微加工技术，将该岛转化成纳米孔、纳米岛、纳米井等结构。该技术的特点是能够制造出具有各种密度的纳米结构(最高覆盖率可达50％以上)，且开发成本低，工艺性能优越，是一种有效制造纳米岛结构的专业方法。     

微机电系统技术：—硅基微加工

当前流行的硅基做加工技术主要有体微加工（bulkmieromachining）和表面做加工（sutheemic。achini。）两种。它们之间的主要区别为：前者将微机械的运动部件制作在硅衬底里,后者则将微机械运动部件制作在硅衬底表面上的薄膜里”健体微加工技术目前用体微加工技术制作的主要产品有：某些压力传感器、加速度传感器。微泵、微阀、微沟槽等微传感器、微机械和微机械零件等,这些产品的微结构的显著特点是它们都有可运动的悬臂梁或桥、可振动的膜或硅衬底里的沟槽。这些微结构的形成主要利用腐蚀技术和光刻技术相结合,有选择地从硅衬底上挖去…     

一种微型电磁继电器的制作和仿真

介绍一种基于MEMS技术的微型电磁继电器的制造工艺和仿真过程。这种微继电器主要由平面方形线圈、固定电极和活动电极构成 ,依靠线圈的激励电流来控制其开关动作。微继电器的大小约是 4mm× 4mm× 0 .5mm ,工艺比较简单 ,主要采用光刻、蒸镀、电镀和腐蚀牺牲层等普通的微加工技术来完成。另外 ,还进行了有关激励线圈对活动电极所产生电磁力的理论计算和仿真 ,以便从这些结果中得到活动电极和线圈之间的优化数据     

原子力显微镜悬臂探头的微加工技术

原子力显微术(AFM)是近年来新发展的一种高清晰度的显微技术,它能显示出物体表面附近的势能分布,并根据这种分布,可以直接描绘出物体表面的形貌.在一定的工作方式下,AFM可以分辨出导体或者绝缘体表面的单个原子.组成AFM的关键部分是一个有弹性的力传感器探头,它应包括如下一些特性:一个很锐的尖端、低的力常数和高的机械谐振频率.这些可以利用微加工技术、使用新型方法和缩小探头的尺寸来达到目的.以下所列的都是一些能获得理想的AFM探头特性的微加工工艺.这些加工工艺(1)制造不带尖头的sio_2或si_3N_4薄膜悬臂梁,(2)通过在si(100)衬底上腐蚀出铸坑,制造带有集成的金字塔尖端的si_3n_4悬臂梁.(3)利用各向同性腐蚀和各向异性的等离子刻蚀,制造带有锥形尖的sio_2悬臂梁,(4)利用各向异性腐蚀,制造带正四面体尖头的sio_2悬臂梁.每一种工艺都利用(100)晶向的硅片作为衬底并且依靠常规的半导体制造工艺.利用上述的方法制造出来的尖头的质量可以达到或超出用于AFM或STM中的常规探头.另外可选择制造尖头的方法是通过孔洞蒸发材料或者利用有选择的CVD淀积使W金属进入一个锥形腐蚀抗.但这些方法都还未能成功地用于制造悬臂梁.     

飞秒激光微加工中光斑横向超分辨研究

飞秒激光微加工中焦点光斑横向光场的分布直接影响到激光微加工的精度、分辨率和表面粗糙度等。利用激光束空间整形技术对激光束聚焦光斑进行调制,基于横向超衍射理论和优化算法进行了研究和分析,完成了一种0-结构四环横向相位板的设计。该相位板归一化半径为r1=0.16、r2=0.27、r3=0.49,获得的峰值能量S、焦斑尺寸GT、旁瓣能量MT分别为0.38、0.74、0.20。并且基于该相位板在激光微加工系统中进行了一种光致变色材料的相位板加入前后的对比加工实验,实验结果表明,在飞秒激光微加工系统中使用这种相位板可以有效地减小加工点的尺寸大小。     

微加工硅表面基于AFM的纳米压痕测量与分析

原子力显微镜(AFM)在完成对单晶硅的微加工后，其金刚石针尖被用做一个纳米压痕头以实现微加工区域内外机械性质的测量与分析。结果表明，以安装有金刚石针尖的AFM在经过化学机械抛光的硅基片上所进行的微加工，即使使用极小的切削力也会在加工表面形成变质层，但是其厚度值要小于化学机械抛光的硅表面变质层。由AFM测量的纳米级硬度值要大于由传统的Vickers和Hysitron硬度测试仪所测量的值。另外，随着AFM压入载荷的减小，纳米级硬度值呈现出增加的趋势，这是由于在很小的压入载荷下所呈现出的压痕尺寸效应所导致。     

激光微加工应用潜力的调查

微加工的一个极为重要的应用是集成电路芯片的制造，因为集成电路芯片尺寸在变小而电路复杂度却不断增加。激光微加工技术对两个方面皆有贡献，既能提高电路复杂度，又不多占芯片空间。随着高级终端微处理器和控制芯片的管脚数目超过２０８个，一些独创性的技术如球状格子...     

微加工获得的F-P半导体激光器的光谱特性分析

利用微加工法可以在FP半导体激光器中引入具有反射功能的缺欠点或面来改进激光器的光谱特性。作者导出了含有多个缺欠点的微加工获得的FP半导体激光器(MMLD)的输出谱表达式,并对MMLD振荡模的边模被抑制的情况作了简要的说明。     

太赫兹微加工波导滤波器

该文提出应用微加工(Micromachining)技术设计制作太赫兹6阶并联电感耦合波导带通滤波器的方法。立足于现有工艺条件,通过分析加工因素对滤波器电磁性能的影响,将工艺和设计参数相互折中达到优化设计的目的,避免因工艺原因造成的器件性能急剧恶化,最终得到插入损耗小、可靠性好、可集成的太赫兹滤波器。采用微加工深刻蚀(ICP)、溅射电镀金属、键合等工艺步骤,最终制作完成的单个微加工滤波器划片后体积为24.0 mm×5.0 mm×1.66 mm。应用可调测试夹具固定微加工滤波器,通过功率计测试其功率衰减,得到其中心频率为141.5 GHz,3dB带宽为10.6%,中心频率处功率衰减小于1 dB,验证了工艺方法的有效性。     

医用仪器的激光加工

1　前言以前的医用仪器又厚又大、比较笨重 ,而现在的仪器又轻又薄、比较小巧。其技术的关键是优质、柔软、高效、省电 ,要求对人和环境比较温和。 80年代前半期 ,工业用激光加工机开始普及。最初 ,主要用于汽车零部件和电气零部件等的薄板和金属板加工 (主要是切割和打孔 )。后来 ,随着激光加工技术向切割、打孔以外其他领域的发展 ,激光器分成大功率的和用于微加工的两部分。本文主要介绍激光在医用仪器微加工领域的应用。由于目前开发竞争比较激烈 ,有些成果还不能公开发表。下面仅介绍一下该领域的激光加工、制造技术的应用现状和今后展…     

微加工和太赫兹真空电子器件技术进展

本文对微加工和太赫兹真空电子器件技术进展进行了评论,讨论了微加工和太赫兹真空电子器件可能的应用,也研究了微型器件、微加工的关键技术和需要进一步研究的理论和技术问题。     

体微加工技术在MEMS中的应用

微机电系统(MEMS)技术的基础是由微电子加工技术发展起来的微结构加工技术，包括表面微加工技术和体微加工技术。其中体微加工技术是微传感器、微执行器制造中最重要的加工技术。该文主要介绍以加工金属、聚合物以及陶瓷为主的LIGA技术，先进硅刻蚀技术(ASE)和石英晶体深槽湿法刻蚀技术。最后给出用LIGA技术和牺牲层技术制作微加速度传感器的例子。     

基于AFM微加工的单晶硅表层性质的研究

在纳米级材料去除率和极小载荷下 ,利用原子力显微镜 (AFM )对单晶硅进行基于金刚石针尖的微加工 ,并且应用扫描电子显微镜 (SEM )对微加工区域及切屑的元素特征进行分析 ,同时应用能谱仪 (EDS)和X射线光电子能谱仪 (XPS)对加工区域及非加工区域的化学成分组成进行对比分析。通过SEM观察发现无论在微加工区域内部还是在其边缘都不产生微裂纹及断裂破坏。元素分析表明微加工后去除的切屑因为松散且具有很大的自由表面面积所以容易被氧化 ,而加工区域内部的XPS分析结果显示出加工表层有非晶态二氧化硅的产生 ,深度值随加工时垂直载荷的不同在 0 .3～ 0 .4nm之间变化     

一种使用平面线圈结构的微型电磁继电器

本文介绍一种采用平面线圈结构的微型电磁继电器的制造工艺和理论分析。这种继电器的大小大约是 4mm× 4mm× 0 .5mm ,工艺比较简单 ,主要采用光刻、蒸镀、电镀和腐蚀牺牲层等普通的微加工技术来完成全部制作工艺。因此可以大大地降低继电器的生产成本、物理尺寸和制造的复杂性。另外 ,还进行了一些有关线圈通过激励电流后对活动电极产生电磁力的理论计算和仿真 ,利用这些结果可以对这种电磁继电器的结构和参数进行优化设计     

飞秒激光在微加工领域的应用研究

飞秒激光具有超精细三维微加工、高聚焦能力、超强峰值功率、超短脉冲等特点,在其逐渐发展过程中飞秒激光以其自身的这些特点被应用到各个领域中,其中应用最多的就是飞秒激光的微加工技术。因此本文主要研究飞秒激光在微加工领域中微加工金属材料、微加工耦合器和光波导、微加工光子晶体、微加工光线器材中的具体应用。     

革命性微加工新技术——水刀激光

革命性微加工技术——瑞士制造之水刀激光(Water Jet Guided Laser)系结合水刀与激光的优点，创造出的革命性新技术，是目前世界上唯一的湿式激光。激光聚焦后导入比发丝还细的微水柱中，籍以引导光束，并冷却工件，消除传统激光热影响区(Heat Affected Zone)过大的缺陷，大大提高激光的切割品质，给精密加工和微加工应用提供了功能强大的利器。     

基于AFM微加工的单晶硅表层性质的研究

在纳米级材料去除率和极小载荷下,利用原子力显微镜(AFM)对单晶硅进行基于金刚石针尖的微加工,并且应用扫描电子显微镜(SEM)对微加工区域及切屑的元素特征进行分析,同时应用能谱仪(EDS)和X射线光电子能谱仪(XPS)对加工区域及非加工区域的化学成分组成进行对比分析.通过SEM观察发现无论在微加工区域内部还是在其边缘都不产生微裂纹及断裂破坏.元素分析表明微加工后去除的切屑因为松散且具有很大的自由表面面积所以容易被氧化,而加工区域内部的XPS分析结果显示出加工表层有非晶态二氧化硅的产生,深度值随加工时垂直载荷的不同在0.3～0.4nm之间变化.