基于FIB—SID技术的三维金属无源电感制备与测试

重点研究了聚焦离子束的相关原理和应用。利用聚焦离子束应力引入致形变（Focused Ion Beam Stress-Introduced De-formation, FIB-SID）技术与常规微加工工艺相结合,制备微型金属无源螺旋电感的设计方法和工艺流程,并对其电学性能进行初步高频测试。首先在SOI（ Silicon-on-Insulator ）基片上通过光刻、溅射以及各项同性刻蚀等常规工艺制得悬浮的金属悬臂梁,再利用FIB刻蚀原理进行应力引入,通过控制注入离子剂量、FIB应力引入的次数、FIB扫描的间距等试验参数制得不同尺寸结构的三维螺旋金属无源电感。最后,采用安捷伦网络分析仪与微波探针台,使用GSG结构及相应的去嵌方法,对微型金属螺线管电感进行了高频测试。得出了三维螺旋微纳电感的电感值、品质因子、电压驻波比、回波损耗随频率变化关系。     

聚焦离子束致形变微纳加工研究进展

聚焦离子束技术（ focused ion beam,FIB）由于其高精度刻蚀、定点加工、实时成像等优势,常用于精密加工、TEM制样等领域。其工作机理通常为：刻蚀、淀积与成像。而基于FIB新的加工手段正在被探索和研究,其中就包括两种聚焦离子束致形变技术,分别为聚焦离子束应力引入致形变技术（ FIB?stress induced deformation,FIB?SID）和聚焦离子束物质再分布致形变技术（ FIB?material?redistribution induced deformation,FIB?MRD）。前者通过控制FIB辐照时离子注入与溅射之间的竞争关系实现悬臂梁的多角度弯曲,后者利用粒子与物质作用时的瑞利不稳定性构建纳米结构,在一定意义上扩充了聚焦离子束的应用范围。运用上述方法可以加工三维微纳螺旋,悬浮光滑纳米弦以及大规模阵列化纳米网孔等多样化微／纳功能构件,在微流控系统,太赫兹通信,光学天线等领域具有很强的应用前景。