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山西MEMS微纳米加工方法

来源: 发布时间:2024年03月15日

MEMS制作工艺-太赫兹传感器:

  超材料(Metamaterial)是一种由周期性亚波长金属谐振的单元阵列组成的人工复合型电磁材料,通过合理的设计单元结构可实现特殊的电磁特性,主要包括隐身、完美吸和负折射等特性。目前,随着太赫兹技术的快速发展,太赫兹超材料器件已成为当前科研的研究热点,在滤波器、吸收器、偏振器、太赫兹成像、光谱和生物传感器等领域有着广阔的应用前景。

  这项研究提出了一种全光学、端到端的衍射传感器,用于快速探测隐藏结构。这种衍射太赫兹传感器具有独特的架构,由一对编码器和解码器构成的衍射网络组成,每个网络都承担着结构化照明和空间光谱编码的独特职责,这种设计较为新颖。基于这种独特的架构,研究人员展示了概念验证的隐藏缺陷探测传感器。实验结果和分析成功证实了该单像素衍射太赫兹传感器的可行性,该传感器使用脉冲照明来识别测试样品内各种未知形状和位置的隐藏缺陷,具有误报率极低、无需图像形成和采集以及数字处理步骤等特点。 MEMS的光学超表面是什么?山西MEMS微纳米加工方法

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MEMS制作工艺-声表面波器件的原理:

  声表面波器件是在压电基片上制作两个声一电换能器一叉指换能器。所谓叉指换能器就是在压电基片表面上形成形状像两只手的手指交叉状的金属图案,它的作用是实现声一电换能。声表面波SAW器件的工作原理是,基片左端的换能器(输入换能器)通过逆压电效应将愉入的电信号转变成声信号,此声信号沿基片表面传播,然后由基片右边的换能器(输出换能器)将声信号转变成电信号输出。整个声表面波器件的功能是通过对在压电基片上传播的声信号进行各种处理,并利用声一电换能器的特性来完成的。 山西MEMS微纳米加工方法超透镜的电子束直写和刻蚀工艺其实并不复杂。

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MEMS四种刻蚀工艺的不同需求:

1.体硅刻蚀:一些块体蚀刻些微机电组件制造过程中需要蚀刻挖除较大量的Si基材,如压力传感器即为一例,即通过蚀刻硅衬底背面形成深的孔洞,但未蚀穿正面,在正面形成一层薄膜。还有其他组件需蚀穿晶圆,不是完全蚀透晶背而是直到停在晶背的镀层上。基于Bosch工艺的一项特点,当要维持一个近乎于垂直且平滑的侧壁轮廓时,是很难获得高蚀刻率的。因此通常为达到很高的蚀刻率,一般避免不了伴随产生具有轻微倾斜角度的侧壁轮廓。不过当采用这类块体蚀刻时,工艺中很少需要垂直的侧壁。

2.准确刻蚀:精确蚀刻精确蚀刻工艺是专门为体积较小、垂直度和侧壁轮廓平滑性上升为关键因素的组件而设计的。就微机电组件而言,需要该方法的组件包括微光机电系统及浮雕印模等。一般说来,此类特性要求,蚀刻率的均匀度控制是远比蚀刻率重要得多。由于蚀刻剂在蚀刻反应区附近消耗率高,引发蚀刻剂密度相对降低,而在晶圆边缘蚀刻率会相应地增加,整片晶圆上的均匀度问题应运而生。上述问题可凭借对等离子或离子轰击的分布图予以校正,从而达到均钟刻的目的。

MEMS发展的目标在于,通过微型化、集成化来探索新原理、新功能的元件和系统,开辟一个新技术领域和产业。MEMS可以完成大尺寸机电系统所不能完成的任务,也可嵌入大尺寸系统中,把自动化、智能化和可靠性水平提高到一个新的水平。21世纪MEMS将逐步从实验室走向实用化,对工农业、信息、环境、生物工程、医疗、空间技术和科学发展产生重大影响。MEMS(微机电系统)大量用于汽车安全气囊,而后以MEMS传感器的形式被大量应用在汽车的各个领域,随着MEMS技术的进一步发展,以及应用终端“轻、薄、短、小”的特点,对小体积高性能的MEMS产品需求增势迅猛,消费电子、医疗等领域也大量出现了MEMS产品的身影。MEMS具有以下几个基本特点?

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MEMS超表面对光电特性的调控:

1.超表面meta-surface对相位的调控:相位是电磁波的一个重要属性,等相位面决定了电磁波的传播方向,一副图像的相位则包含了其立体信息。通过控制电磁波的相位,可以实现光束偏转、超透镜、超全息、涡旋光产生、编码、隐身、幻像等功能。

2.超表面meta-surface对电磁波多个自由度的联合调控:超表面可以实现对电磁波相位、振幅、偏振等自由度的同时调控。比如,通过对电磁波的相位和振幅的联合调控,可以实现立体超全息,通过对电磁波的相位和偏振的联合调控,可以实现矢量涡旋光;通过对电磁波的相位和频率的联合调控,可以实现非线性超透镜等功能。

3.超表面meta-surface对波导模式的调控:可将“超构光学”的概念与各类光波导平台相结合,将超构表面或超构材料集成在各类光波导结构上,则可以在亚波长尺度下对波导中的光信号进行灵活自由的调控。利用上表面集成了超构表面的介质光波导结构,可以实现多功能的光耦合、光探测、偏振/波长解复用、结构光激发、波导模式转化、片上光信号变换、光学神经网络、光路由等应用 。 MEMS的柔性电极是什么?山西MEMS微纳米加工方法

MEMS微纳米加工的未来发展是什么?山西MEMS微纳米加工方法

高精度姿态/轨道测量新方法并研制了MEMS磁敏感器、MIMU惯性微系统、MEMS太阳敏感器、纳\皮型星敏感器等空间微系统,相关成果填补了多项国内空白,已在探月工程、高分专项等国家重大工程以及国内外百余颗型号卫星中得到应用推广,并实现了出口欧、美、日等国。在我国率先开展了微纳航天器的技术创新与工程实践,将三轴稳定方式用于25kg以下的微小卫星,成功研制并运行了国内纳型卫星NS-1卫星,也是当时世界上在轨飞行的“轮控三轴稳定卫星”(2004年)。2015年研制并发射了NS-2(10公斤量级)MEMS技术试验卫星,成功开展了基于MEMS的空间微型化器组件试验研究。NS-2卫星的有效载荷包括纳型星敏感器、低功耗MEMS太阳敏感器、硅基MEMS陀螺、MEMS石英音叉陀螺、MEMS磁强计、北斗-II/GPS接收机等自主研发的MEMS器件及微系统。同时还成功研制并发射皮型ZJ-1(100克量级)MEMS技术试验卫星,采用单板集成的综合电子系统,搭载试验商用微型CMOS相机,MEMS磁强计、新型商用电子元器件。山西MEMS微纳米加工方法