微细电铸电流参数设计与实验研究

研究了镍的直流电铸和脉冲电铸的不同形式电流及其参数,同时,结合铸层表面形貌的影响分析,发现脉冲电铸在采取相对较大电流密度时,电铸质量和效率均优于直流电铸,实验优化后得到的占空比为10％,频率为1000HZ,平均电流密度为4A／dm^2。最后,利用优化的电流参数实现了不同微结构的电铸成型。     

基于紫外纳秒脉冲激光的微加工系统设计与实验分析

介绍了紫外纳秒脉冲激光微加工系统的设计, 以及利用该系统对不同材料的样品进行加工实验分析。系统采用355 nm波长的紫外纳秒脉冲激光作为加工光源, 设计了光路机械结构和基于DSP和FPGA的运动控制板, 驱动3D运动平台带动样品运动实现加工。上位机软件对加工图像进行解析, 并对加工过程进行控制。光路结构的共焦特性, 保证了CCD的照明光源和加工光源共焦平面, 实现了自动聚焦和在线观测功能。利用该微加工系统, 针对单晶硅、光敏玻璃、陶瓷、金属等材料展开了多种加工实验, 验证了系统性能的可靠性和实用性, 通过对不同材料的加工结果进行了观测和分析, 对加工参数和工艺进行了优化, 总结了紫外脉冲激光针对不同材料的加工特性。     

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.     

一种新型金属材料微细槽孔结构电加工方法

在枪管、飞机叶片、弹体壳腔等的微细裂纹无损检测试验研究中,需要先在这些场合预制微细人工伤。为解决这类微细人工伤的单件或者小批量加工问题,需要研究一种加工环境质量要求相对较低、热效应及残余应力相对较小的新型加工方法。本文提出一种应对加工需求的新方法,即以普通的电火花加工原理为基本雏形,利用微细脉冲产生的电弧放电热,逐步将金属微量熔蚀,在加工间隙中,使油液及时将切屑冲走,以实现顺利加工。通过样机开发与实际加工效果分析可知,工件切口面满足要求,样机工作可靠,实现了小型化与便携功能,能够解决微细有槽孔结构的单件或者小批量快速加工问题,为金属材料的微裂纹蚀刻设备的微型化与无损检测技术奠定了基础。     

深紫外深度光刻蚀在LIGA工艺中的应用

随着MEMS在各个领域的运用,人们也开始探讨低成本、操作方便的LIGA工艺。本文重点介绍了一种用于深紫外光深度光刻实验装置的设计,并将该实验装置成功地应用于LIGA工艺的深度光刻中,光刻实验结果表明深紫外光深度光刻具有很大的实用意义。     

基于RP技术的三维微细加工

介绍了快速成型技术及其研究方向，在研究微机电系统与微细加工技术的基础上，对比分析了一些基于快速成型技术的微细加工方法的优缺点及最新研究成果。并且结合我们目前所进行的激光化学液相沉积快速成型技术的研究，就这些技术目前所面临的几个关键问题进行了探讨。为实现基于快速成型的微细加工技术的研究提供了有益的参考。     

一种微电磁驱动的MEMS可调光衰减器

介绍了一种电磁驱动型MEMS可调光衰减器,该器件通过调节微挡光片在光路中的位置控制衰减量.以铜作为牺牲层,由电镀铁镍作为结构层的非硅表面微加工微技术被应用于挡光片的制作上,此项技术与硅的体加工技术相结合有望降低器件的加工成本.此外,还分析了该可调光衰减器的衰减机理,理论计算结果与实验数据基本吻合.实验测得样机性能为,插入损耗低于3 dB,动态范围大于40 dB,回波损耗大于40 dB.     

可变束流二级透镜聚焦离子束系统的设计

本文介绍了一种具有高速消隐和可变束流的二级透镜聚焦离子束（ＦＩＢ）系统的设计原理和方法。在这种新的二级透镜ＦＩＢ系统中，采用了束径束流的双工作模式和一种新的电可调无级可变束径束流方案，使二级系统既可用于需要大束流的ＴＯＦ─ＳＩＭＳ和刻蚀粗加工，又可用于需要小束径的高分辨扫描离子显微镜和刻蚀精加工以及ＦＩＢ暴光、变蚀等其它微细加工。设计中提出了逐级可测试性设计原则，解决了多级系统中对中调整和测试的困难。计算了透镜系统的离子光学性能和各种参数对束径束流的影响。最后对系统进行了初步的调试，束斑达到０．１μｍ，得到了预期的结果。     

微加工厚光刻胶掩膜电镀工艺研究

介绍了溢出电镀二次涂覆薄层光刻胶再光刻的工艺流程：磁控溅射法电镀种子层一涂覆光刻胶一溢出电镀一光刻胶二次涂覆一再光刻一电镀。电镜照片表明,通过此方法可以消除微加工过程中在光刻胶掩膜与电镀结构间产生的深沟壑,从而获得了平整性和连贯性良好的镀层。     

DNA Micro-Disks for the Management of DNA-Based Data Storage with Index and Write-Once–Read-Many (WORM) Memory Features

DNA-based data storage has attracted attention because of its higher physical density of the data and longer retention time than those of conventional digital data storage. However, previous DNA-based data storage lacked index features and the data quality of storage after a single access was not preserved, obstructing its industrial use. Here, DNA micro-disks, QR-coded micro-sized disks that harbor data-encoded DNA molecules for the efficient management of DNA-based data storage, are proposed. The two major features that previous DNA-based data-storage studies could not achieve are demonstrated. One feature is accessing data items efficiently by indexing the data-encoded DNA library. Another is achieving write-once–read-many (WORM) memory through the immobilization of DNA molecules on the disk and their enrichment through in situ DNA production. Through these features, the reliability of DNA-based data storage is increased by allowing selective and multiple accession of data-encoded DNA with lower data loss than previous DNA-based data storage methods.