SU-8胶制备三维微电极结构研究

为了增大MEMS超级电容器电极结构的表面积,提高MEMS超级电容器的电荷存储能力,研究了利用SU-8胶制备高深宽比三维电极微结构.经过基片清洗、涂胶、前烘、曝光、后烘、显影、坚膜等过程,制备了深宽比为6的微结构.分析讨论了微结构制备过程中基底洁净度和升降温速度及曝光、显影时间等因素对结构制备的影响.实验结果表明,用SU...     

模糊神经网络在SU-8胶内应力研究中的应用

以薄膜内应力为指标,对SU-8负性光刻胶的工艺参数进行了优化．根据基片曲率法的原理,通过三因素三水平的正交实验,测量了9组不同工艺条件下SU-8胶层内应力的大小．引入模糊神经网络,对影响SU-8胶内应力的工艺参数进行了优化仿真研究．以正交实验数据为样本,对模糊神经网络进行训练,建立了SU-8胶内应力的大小与前烘温度、曝光剂量和后烘温度3个主要参数之间的预测模型．同时对网络预测结果进行了实验验证,两者结果基本吻合．利用网络优化结果,有效地降低了胶层内应力．     

超厚SU-8负胶高深宽比结构及工艺研究

采用新型SU-8光刻胶在UV-LIGA技术基础上制备了各种高深宽比MEMS微结构,研究了热处理和曝光两个重要因素对高深宽比微结构的影响,解决了微结构的开裂和倒塌等问题;优化了SU-8胶工艺,从而获得了最大深宽比为27：1的微结构。     

SU-8胶长细比效应的分子动力学模拟

运用分子动力学(MD)的研究方法,经过分子聚合、能量最优化和退火模拟等构建了不同长细比的SU-8光刻胶模型,模拟研究了在室温条件下不同长细比的SU-8胶纳米尺寸模型的弹性模量、泊松比、剪切模量等力学性能参数。结果表明,在室温下,随着SU-8胶模型长细比的增加,材料的杨氏模量和剪切模量逐渐增大,这一现象与微尺度SU-8胶模型的实验结果一致,表明有效长细比是微尺度下表征材料力学性能和尺寸效应的一个重要参数。     

基于SU-8负胶的微流体器件的制作及研究

采用SU-8结构释放并键合玻片制作了多层结构的微流体芯片,探讨了影响芯片气密性和沟道堵塞的因素,并通过荧光显示验证,提供了一种快速、低成本的塑性微流体器件制作方法.     

基于SU-8/PMMA双层胶技术的硅点阵结构制作

本文介绍了一种通过SU-8/PMMA双层胶制备硅点阵结构的方法,首先用PDMS模板压印带SU-8/PMMA双层胶的硅片,用ICP刻蚀后,得到具有内切结构的光刻胶掩膜,镀金属膜并去胶后,进行金属辅助化学湿法刻蚀,在硅片表面获得点阵结构。实验结果表明,通过该方法获得的硅点阵结构的反射率较平面硅有显著降低;该方法成本较低,过程简单,由于采用软压印和低压压印的方式,可实现硅点阵结构的大面积制备。     

静电纺丝制备SU-8光刻胶纳米纤维及图案阵列

利用静电纺丝和紫外光刻技术直接制备了不同结构的SU-8光刻胶纳米纤维薄膜及图案阵列。通过光学显微镜和扫描电子显微镜表征了纳米纤维的形貌、尺寸及结构。结果表明,通过改变SU-8光刻胶的黏度可形成不同直径和形貌的纤维结构,其中用SU-8 3010和SU-8 3050光刻胶制备的纳米纤维具有最优的形貌,其平均直径分别为470 nm和610nm。利用带有长方形缺口的铝箔和同轴电纺的方法分别制备了平行趋向和空心结构的纳米纤维。通过紫外光刻过程,可将SU-8纳米纤维加工成点阵、条状等不同形貌的图案阵列或结构,有望用作细胞培养研究的功能基底材料。     

SU-8光刻胶制作三维光子晶体

针对SU-8光刻胶应用于三维光子晶体的制作研究,本文提出并实现了对SU-8光刻胶的重要成分SU-8环氧树脂采用柱层析和高压液相色谱-尺寸排阻色谱法进行分离,分离结果表明SU-8环氧树脂分子量分布范围很大,从大约100～100000,包括SU-1、SU-2、SU-4、SU-6、SU-8多种组分及其混合物.采用分离后的SU-8和SU-6纯组分配制了性能优化的SU-8光刻胶,并总结了其最佳光刻工艺,结合干涉光刻技术制作了晶格常数为922nm的三维面心立方光子晶体结构.     

SU-8的紫外深度光刻模拟

在微电子机械系统 (MEMS)中 ,大高宽比微结构被广泛应用。由于紫外光衍射效应比较大 ,通过紫外光刻获得高精度的大高度微结构并不容易。本文主要研究了衍射效应对深紫外光刻精度的影响 ,并与实验结果进行了比较 ,理论模拟结果和实验比较吻合。因此 ,通过模拟结果得到不同厚度光刻胶的最佳曝光剂量 ,以便得到更好的微结构图形     

高温化学气相沉积法制备致密碳化钽涂层

采用高温化学气相沉积法(CVD)在高纯高密石墨基片的表面沉积了碳化钽(TaC)涂层。通过研究气化温度、气体流量及沉积温度对TaC涂层表面质量的影响,确定了高温CVD法制备TaC涂层的工艺参数,最终获得高致密度的TaC涂层。     

基于MEMS技术的SU-8胶被动微阀片的设计与研制

为解决微流体在微流控芯片上的单向流动,进而实现生化反应的片上系统,采用微机电系统（MEMS）技术加工出SU-8胶微型阀片．SU-8胶阀片具有弹性模量和弹性常数低、开启压力小、反向泄漏小、易于加工等特点．从理论上分析了不同厚度（10μm,15μm,20μm,25μm）的微型阀片在不同压力作用下的挠度和应力分布,在相同尺寸和压力下,SU-8微阀片的挠度与传统的硅阀片的挠度相比要大10倍左右．讨论了有阻尼作用下的谐振频率以及过流特性。可知阀臂和阀座的尺寸是影响阀片性能的主要因素．给出了加工工艺,测试了阀片的正反向过流性能,以水作为工作物质,得到3种厚度阀片的过流曲线,其最大正向流速达到7000μL／min．     

低位错密度8英寸导电型碳化硅单晶衬底制备

碳化硅具有优异的物理化学性能,在电动汽车、轨道交通、高压输变电、光伏、5G通信等领域具有广泛应用前景。8英寸(1英寸=2.54 cm)SiC衬底在降低器件单位成本、增加产能供应方面具有巨大的潜力,成为行业重要的技术发展方向。近期山东大学与广州南砂晶圆半导体技术有限公司在8英寸SiC衬底位错缺陷控制方面取得了重大突破,使用物理气相传输法(Physical vapor transport,PVT)制备了低位错密度8英寸导电型4H-SiC单晶衬底,其中螺位错(Threading screw dislocation,TSD)密度为0.55 cm^-2,基平面位错(Basal plane dislocation,BPD)密度为202 cm^-2。     

碳化法制备片状碳酸钙的研究

初步探讨了快速碳化低固含氢氧化钙悬浮液制备片状碳酸钙的可行性,考察了初始固含率、分布器孔径、二氧化碳气量、温度等过程参数对产物形貌的影响,对碳化规律进行了初步分析,结果表明降低溶液pH值、强化CO₂吸收、维持较低的Ca²⁺/CT比值均利于片状产物的形成.最佳工艺条件为:悬浮液初始固含率<0.1％(m),分布器孔径0.7～15mm;CO₂气量100～400mL/min,温度20～30℃.     

SU-8光刻胶玻璃化转变温度及力学性能的分子动力学模拟

基于COMPASS分子力场,经过分子聚合,能量最小化和退火模拟等构建SU-8光刻胶模型。利用分子动力学的研究方法,模拟研究了SU-8胶的玻璃化转变温度及其主要的影响因素;同时计算了在室温条件下交联SU-8胶的杨氏模量、泊松比、剪切模量、体积模量等力学性能。结果表明,模拟得到的玻璃化转变温度和力学性能与实验结果相一致;非键能是导致非交联SU-8胶玻璃化转变的主要因素之一。     

胶氢制备技术研究

根据胶氢动力学稳定条件,推导出胶凝剂颗粒尺寸与密度的函数关系,并给出不同浓度下,液氢能够成胶的颗粒临界尺寸。从聚集稳定性出发,以颗粒与氢分子相互作用关系解释了胶氢成胶能够实现及其稳定相对较弱的原因。进行了胶氮、胶氢制备实验,但结果不是很理想。通过分析,原因在于低温密封条件下的高速搅拌目前难以实现,凝胶剂颗粒过大,超过能够形成胶体的直径要求。     

SU-8光刻胶与Ni基底结合性的分子模拟

运用分子动力学模拟软件Materials Studio针对SU-8胶与Ni基底的结合性进行模拟分析,计算了不同前烘温度下SU-8胶与Ni(100)面的结合能,发现在343K的前烘温度下,光刻胶与基底的界面结合能达到最大,说明此时界面结合最好。通过对SU-8胶与Ni基底的相互作用能分析,发现影响结合能的主要因素是两种分子之间的范德华力,其中色散力起主要作用,其值是排斥力的近两倍。     

钨丝微电极阵列的简易制备方法

本文提出了一种简易、低成本的钨丝微电极阵列制作工艺和方法.该方法采用MEMS工艺制作的玻璃模具实现钨丝阵列的精密有序排列,同时,在钨丝电极表面涂覆一层光敏性的聚酰亚胺作为绝缘层,结合"双面光刻"技术和电化学腐蚀技术实现电极位点大小和电极丝几何尺寸的精确控制.最后,通过注模、光刻制作SU-8固定座体完成钨丝微电极阵列的组装固定.整个制作工艺简单快速,且玻璃模具可重复使用,大大降低了制作成本.此外,本文还测试和评价了所制作微电极的表面形貌、电学性能以及生物相容性.     

基于聚酰亚胺的神经微电极的制备及特性研究

提出了一种基于非光敏型聚酰亚胺PI-5J的柔性薄膜神经微电极的制作方法,利用常规光刻技术设计和制作出了适合植入的柔性神经刺激微电极阵列,并通过离体实验对其进行了微电极的老化测试和电学特性测试,通过在体实验进行了微电极的生物相容性测试.测试结果显示,制作出的微电极不容易老化,而且具有很好的生物相容性和电学性能,此实验结果...