微纳结构加工技术

微纳结构加工技术
微纳结构加工技术

万方数据

万方数据

微/纳结构加工技术

作者:陈博

作者单位:哈尔滨工业大学资产投资经营有限责任公司,黑龙江 哈尔滨,150006

刊名:

黑龙江科技信息

英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION

年,卷(期):2008,30(30)

被引用次数:0次

参考文献(6条)

1.袁哲俊.王先逵精密和超精密加工技术 2004

2.王振龙微细加工技术 2005

3.廖月明激光加工综合技术的研究[期刊论文]-机械工程师 1998

4.刘海林分子自组装研究进展[期刊论文]-材料科学与工程学报 2004(02)

5.孙洪文纳米压印技术[期刊论文]-电子工艺技术 2004(03)

6.林岗.许家民.马莉生物制造--制造技术和生命科学的完美组合[期刊论文]-机械制造 2006(500)

本文链接:https://www.360docs.net/doc/758240845.html,/Periodical_hljkjxx200830020.aspx

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微纳加工工艺流程

高通量微流控器件的设计与加工 罗春雄 掩模的制作 掩模的制备是光刻中的关键步骤之一,其作用是在一个平面上有选择性的阻挡紫外光的通过,从而实现光刻胶的局部曝光。掩模的图形及尺度由计算机设计完成,常用的设计软件有L-edit(目前最新版本为10.0)和AutoCAD等。带有图形结构的掩模常用介质有透明膜和玻璃板,图形结构一般由透明和不透明的区域组成。掩模有时也被称作原图或光刻版。 当分辨率要求不高时,掩模可用简单的方法来制备。最常用的方法是使用高分辨率的激光照排机(3000dpi以上)将图形打印在透明胶片上,这种方法的误差一般为3-7μm,视激光照排机的精度而定。当图形的尺度为10μm量级时,此法制成的掩模可近似视为精确。使用激光照排机的优点在于设备易得,一般的出版社就有可以满足要求的机器;并且制作过程很简单,只需要一步打印。 图1采用L-edit设计的模版图。 通过电子束曝光的方法可以得到精度更高的掩模版,精度可达100nm甚至10nm级。这种掩模版为金属掩模,所以不论是精度、寿命还是使用时的方便程度,均要优于打印方法制成的模版。但它的缺点也十分明显:成本非常高(一块模版通常要上千元人民币),并且制作周期时间长。 还有其他一些方法可以得到掩模版,如准分子激光刻蚀和光学缩小等方法,这样得到的模版精度较高,但对设备的要求都比较高。

光刻胶 光刻胶是由溶解在一种或几种有机溶剂中的光敏聚合物或预聚合物的混合物组成的,它是用光刻技术将掩模上的微结构精确转移到基片的关键媒介。根据用途不同,有多种黏度、光学性质及物理化学性质不同的品种供选择。 光刻胶有两种基本的类型:一种是负型光刻胶,它们在曝光时发生交联反应形成较曝光前更难溶的聚合物;另一种是正型光刻胶,它们在曝光时聚合物发生链断裂分解而变得更容易溶解。根据它们的特性,负型光刻胶显影后曝光部分被固定而非曝光部分被洗掉;正型光刻胶则是曝光的部分在显影后被洗掉,非曝光部分被固定。下面分别介绍这两种光胶: a.负光胶 负光胶曝光中发生的光化学反应比正光胶相对简单。例如Minsk于1954卖给Eastman Kodak公司的专利,应用的是聚乙烯醇肉桂酸酯中的肉硅酸部分的双键对紫外线敏感,双键之一被打开后形成双游离基,这些双游离基不稳定,很快与其他游离基间相互连接,形成新的碳-碳链,并与其他线形分子交联形成更大的聚合物分子。与曝光前相比,聚合物变得更不易溶解且抗化学侵蚀性更强,因而未曝光的部分可被显影液溶解而去掉。此即为KPR(柯达光刻胶)和其他负胶的基本原理。我们实验室常用的负光胶是国产的BP系列,特点是光胶薄(1-3μm),附着力极好,分辨率高,但缺点是难去除。 另一种具有代表性的光敏聚合物为SU-8。它是一种环氧型聚合物材料,因为平均一个单体分子中含有8个环氧基,因此名称中有8,其结构如图2所示。SU-8光学透明性、硬质、光敏的独特性质,在微加工材料中独树一帜。主要特点如下:高机械强度;高化学惰性;可进行高深宽比、厚膜和多层结构加工。由于它在近紫外区光透过率高,因而在厚胶上仍有很好的曝光均匀性,即使膜厚达100μm,所得到的图形边缘仍近乎垂直,深宽比可达50:1。 图2 SU-8单体的典型结构。 SU-8是机理和材料完全不同的一类负光刻胶。该胶可溶于GBL(gamma-butyrolactone)溶液中。溶剂的量决定了黏度,从而也决定了可能的涂覆厚

微电子工艺习题总结(DOC)

1. What is a wafer? What is a substrate? What is a die? 什么是硅片,什么是衬底,什么是芯片 答:硅片是指由单晶硅切成的薄片;芯片也称为管芯(单数和复数芯片或集成电路);硅圆片通常称为衬底。 2. List the three major trends associated with improvement in microchip fabrication technology, and give a short description of each trend. 列出提高微芯片制造技术相关的三个重要趋势,简要描述每个趋势 答:提高芯片性能:器件做得越小,在芯片上放置得越紧密,芯片的速度就会提高。 提高芯片可靠性:芯片可靠性致力于趋于芯片寿命的功能的能力。为提高器件的可靠性,不间断地分析制造工艺。 降低芯片成本:半导体微芯片的价格一直持续下降。 3. What is the chip critical dimension (CD)? Why is this dimension important? 什么是芯片的关键尺寸,这种尺寸为何重要 答:芯片的关键尺寸(CD)是指硅片上的最小特征尺寸; 因为我们将CD作为定义制造复杂性水平的标准,也就是如果你拥有在硅片某种CD的能力,那你就能加工其他所有特征尺寸,由于这些尺寸更大,因此更容易产生。 4. Describe scaling and its importance in chip design. 描述按比例缩小以及在芯片设计中的重要性 答:按比例缩小:芯片上的器件尺寸相应缩小是按比例进行的 重要性:为了优电学性能,多有尺寸必须同时减小或按比例缩小。 5. What is Moore's law and what does it predict? 什么是摩尔定律,它预测了什么 答:摩尔定律:当价格不变时,集成电路上可容纳的晶体管数,月每隔18个月便会增加1倍,性能也将提升1倍。 预言在一块芯片上的晶体管数大约每隔一年翻一番。 第二章 6. What is the advantage of gallium arsenide over silicon? 砷化镓相对于硅的优点是什么 答:优点:具有比硅更高的电子迁移率;减小寄生电容和信号损耗的特性;集成电路的速度比硅电路更快;材料的电阻率更大。 7. What is the primary disadvantage of gallium arsenide over silicon? 砷化镓相对于硅的主要缺点是什么 答:主要缺点:缺乏天然氧化物;材料的脆性;成本比硅高10倍;有剧毒性在设备,工艺和废物清除设施中特别控制。

微纳结构光学及应用

王楠 1032011322017 光学工程 微纳光学结构及应用 摘要:微纳光学结构技术是指通过在材料中引入微纳光学结构,实现新型光学功能器件。其中表面等离子体光学、人工负折射率材料、隐身结构,都是通过引入微纳结构控制光的衍射和传播,从而实现新的光学性能。从这个角度来讲,微纳光学结构的设计和制造是微纳光学发展的共性关键技术问题,微纳光学是新型光电子产业的重要发展方向。 关键字:微纳光学;纳米制造;微纳光学产业; Abstract:Micro-nano optical structure technology refers to through the introduction of micro-nano optical structure in the material, implement new optical functional devices. The surface plasmon optics, artificial negative refractive index materials, stealth structure, through the introduction of micro-nano structure control of light diffraction and transmission, so as to realize the new optical performance. From this perspective, micro-nano optical structure design and manufacture is the universal key technical problems in the development of micro-nano optics, micro-nano optics is a new important development direction of optoelectronic industry. Key words : micro-nano optics; nanofabrication; micro-nano optical industry 1微纳光学技术的多种应用 1)加工新型光栅 借助于大规模集成电路工艺技术,可以加工出新型的光栅。光栅是个实用性很强的基本光学器件,在23ARTICLE | 论文激光与光电子学进展2009.10光谱仪、光通信波分复用器件、激光聚变工程、光谱分析等领域中大量使用。传统的表面光栅不论是机械刻画光栅,还是全息光栅,其表面的光栅结构是很薄的。明胶或光折变体全息光栅的光栅厚度较厚,由于制造工艺的一致性、温度稳定性和长期稳定性问题,在实际应用时仍然有限制。 2)制作深刻蚀亚波长光栅 采用激光全息、光刻工艺和半导体干法刻蚀工艺可以加工出深刻蚀亚波长光栅。

微纳练习题解答

一、 1.套准精度的定义,套准容差的定义。大约关键尺寸的多少是套准容差? 套准精度是测量对准系统把版图套准到硅片上图形的能力。套准容差描述要形成图形层和前层的最大相对位移,一般,套准容差大约是关键尺寸的三分之一。 2.信息微系统的特点是什么? 低成本,能耗低,体积小,重量轻,高可靠性和批量生产,可集成并实现复杂功能。 3.微加工技术是由什么技术发展而来的,又不完全同于这种技术。独特的微加工技术包括哪些? (1)微电子加工技术;(2)表面微制造、体硅微制造和LIGA工艺。4.微电子的发展规律为摩尔定律,其主要内容是什么? 集成电路芯片的集成度每三年提高4倍,而加工特征尺寸缩小√2倍 5.单晶、多晶和非晶的特点各是什么? 单晶:几乎所有的原子都占据着安排良好的规则的位置,即晶格位置;非晶:原子不具有长程有序,其中的化学键,键长和方向在一定的范围内变化; 多晶:是彼此间随机取向的小单晶的聚集体,在工艺过程中,小单晶的晶胞大小和取向会时常发生变化,有时在电路工作期间也发生变化 6.半导体是导电能力介于导体和绝缘体之间的物质;当受外界光和热作用时,半导体的导电能力明显变化;在纯半导体中掺杂可以使半导体的

导电能力发生数量级的变化。 7.标准RCA清洗工艺有几个步骤,各步主要用来去除哪些物质? SPM清洗:有机物 APM清洗:颗粒和少量有机物 DHF清洗:氧化膜 HPM清洗:金属离子 8.磁控溅射镀膜工艺中,加磁场的主要目的是什么? 将电子约束在靶材料表面附近,延长其在等离子体中运动的轨迹,提高与气体分子碰撞和电离的几率 9.谐衍射光学元件的优点是什么? 高衍射效率、优良的色散功能、减小微细加工的难度、独特的光学功能10.描述曝光波长与图像分辨率的关系,提高图像分辨率,有哪些方法? (1) NA = 2 r0/D, 数值孔径;K1是工艺因子:0.6~0.8 (2)减小波长和K1,增加数值孔径 氧气在强电场作用下电离产生的活性氧,使光刻胶氧化而成为可挥发的CO2、H2O 及其他气体而被带走;目的是去除光刻后残留的聚合物11.什么是等离子体去胶,去胶机的目的是什么? 通过控制F/C的比例,形成聚合物,在侧壁上生成抗腐蚀膜 12.硅槽干法刻蚀过程中侧壁是如何被保护而不被横向刻蚀的?

集成电路工艺认识实习报告

集成电路工艺认识实习报告 1.专题一MEMS(微机电系统)工艺认识 1.1 重庆大学微系统研究中心概况 重庆微光机电工程技术研究中心依托于重庆大学,主要合作单位有中国电子科技集团公司第二十四研究所等。中心主要从事MEMS设计、研发及加工关键技 术研究、产业化转化和人才培养。 中心建立了面向西南地区的“MEMS器件及系统设计开发联合开放实验室,拥有国际先进的MEMS和CMOS电路设计及模拟软件,MEMS传感器及微型分析仪 器的组装和测试设备。 1.2主要研究成果 真空微电子压力传感器、集成真空微电子触觉传感器、射频微机械无源元件、硅微低电压生化分析系统、折衍混合集成微小型光谱分析仪器、全集成硅微二维加速度传感器、集成硅微机械光压力传感器、硅微加速度阵列传感器、硅微力平衡电容式加速度传感器、反射式混合集成微型光谱分析系统、微型振动式发电机系统、真空微电子加速度传感器 1.3微系统中心主要设备简介 1.3.1. 反应离子刻蚀机 1.3.2双面光刻机 1.3.3. 键合机 1.3.4. 探针台

1.3.5. 等离子去胶机 1.3.6. 旋转冲洗甩干机 1.3.7. 氧化/扩散炉 1.3.8. 低压化学气相淀积系统 1.3.9. 台阶仪 1.3.10. 光学三维形貌测试仪 1.3.11. 膜厚测试仪 1.3.1 2. 感应耦合等离子体(ICP)刻蚀机

1.3.13. 箱式真空镀膜机 1.3.14. 槽式兆声清洗机 1.3.15.射频等离子体系统 1.4MEMS的主要特点 体积小,重量轻,材料省,能耗低;完整的MEMS一般是由微动力源、微致动器、微传感器组成,智能化程度高,集成度高;MEMS整体惯性小,固有频率高,响应快,易于信号实时处理;由于采用光刻、LIGA等新工艺,易于批量生产,成本低;MEMS可以达到人手难于达到的小空间和人类不能进入的高温,放射等恶劣环境,靠MEMS的自律能力和对微机械群的遥控,可以完成宏观机械难于完成的任务。 1.5MEMS器件的应用 1.5.1 工业自动控制领域 应用MEMS器件对“温度、压力、流量”三大参数的检测与控制,目前普遍采用有微压力、微流量和微测温器件 1.5.2生物医学领域 微型血压计、神经系统检测、细胞组织探针和生物医学检测,并证实MEMS器件具有再生某些神经细胞组织的功能。

物联网技术培训总结

物联网技术培训总结文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

物联网技术培训总结 虽然为期四周的物联网培训已经结束,但是心情却难以平静,在这四周中,我感受到了物联网的飞速发展,也深刻体会到了计算机技术的更新换代。通过这次学习,我发现原来物联网技术就在我们身边。 新大陆科技是国内领先的集物联网核心技术、核心产品、行业应用和商业模式创新于一身的极富有创新性的综合性物联网企业,产业横跨物联网信息、三网融合通信和绿色环保科技三大领域,具有极其丰富的物联网产业应用及行业领先技术。新大陆电脑面向行业基于网络,提供专业化的信息识别、电子支付、移动通信支撑、高速公路信息化的服务和产品。在信息识别方面,发展了国际先进水平的二维码技术、成为国际上少数掌握二维码核心技术的厂商之一,在国内率先创建了二维码手机电子支付商业模式,发展了中国首例二维码的动物溯源应用。? 随着2009年8?月7日,国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表了重要讲话,提出了“在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示;随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇。国家“十二五”规划明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署。据有关消息称,其中智能电网总投资预计达2万亿元,居十大领域之首,到2015年物联网的产业规模2000亿元。? 这四周的培训主要包括以下几个部分:物联网导论与基础、物联网感知技术、嵌入式开发基础、智慧社区等内容。通过培训,提高教师的技能水平和实践能力,学习企业的教学方法,了解企业先进技术和工作流程,将企业的先进管理制度运用到教学中去,培养更多能学以致用的实用性技能。

晶体加工工艺总结

晶体加工工艺总结(德清华瑞光学) 晶体加工 1、方解石:光轴面抛光后不能用白胶布保护,必需用黑胶布。光轴面B=Ⅲ,用玻璃盘细磨,细磨光圈半个左右。抛光:用绸布(真丝布)绑在抛光好的平玻璃板上,一定要平,然后用704粘合剂均匀地涂在绸布上,未干时放在平玻璃板上轻轻磨一下,然后等完全干透。 2、白宝石、红宝石:要求B=Ⅳ,θ=1′,N=1,ΔN=1/2。一般用钢盘加研磨膏抛光,钢盘一定要改好。如果B要求较高,可用特殊胶盘。细磨一定要好。 3、磁光(旋光)晶体:YIG、GGG。细磨一定用碳化硼280#,20#,抛光先用宝石粉W2.5抛亮后,再用刚玉微粉W1.5抛,用水晶作垫子。 4、BBO,微潮,磨砂用302#、302.5#。在铁盘或玻璃盘上磨。抛光用CeO2可抛好。晶体易开裂,加工时及加工前后均应注意保持恒温。并要求选取无包裹的纯单晶加工,有方向要求。BBO晶体较软,易划伤,抛光面不可与任合物擦拭。BBO晶体易潮解,抛光后置于红外灯下烘干,然后置于密封干燥的容器中保存。 5、氟化钙(CaF2)B=Ⅲ,可用CeO2抛好。用302#、303#磨砂,用宝石粉抛亮后,改用钻石粉水溶液抛光圈和道子。用宝石粉W1抛光很快,然后用W0.5 抛光圈和道子。用聚胺树脂作抛光模范,也可用宝石粉抛亮后用氧化铬抛光,胶盘用软胶盘,工件最好抛高光圈,但不必高太多。 6、LBO材料硬度与K9相似,点胶上盘,如封蜡可用电烙铁直接封,研磨、抛光同K9玻璃相似,用CeO2抛光。 7、氟锂锶锂:软晶体、易坏,B=Ⅱ,上盘用红外灯慢慢加热。在清洗时不可多擦表面,否则易出道子。用氟化锂做保护片,W1.5刚玉粉抛亮后改用W0.5钻石微粉水溶液抛光。用CeO2抛光也可抛好。(500目) 8、KTP晶体:硬度和ZF相差不多,用ZF做保护片,进行抛光。KD*P、KT*P,用软胶盘(一般用特殊配制的胶盘),也可用1#(天较冷)2#(天较热)号胶盘,抛光后用洗砂倒边。KD*P易潮解、易碎,抛光时温度、湿度要求较高。 9、双45°LN电光Q开关:双45°LN电光Q开关是一种利用LN晶体作材料加工成的斜方棱镜,有六个加工面,其中四个面抛光,另两个面只须定向和研磨。在四个抛光面中,入射面、出射面为晶体Y晶面。入射面、出射面的夹角为45°±1′,电极面为X晶面,须镀金。加工时首先要确定Y基准面,X、Y晶面的衍射角为θ(110)=17°24′和θ(300)=31°12′。上盘用石膏模固定,配盘材料用LN或与LN相似的K9玻璃。加工时入射面、出射面主要控制几何尺寸和平行度,技术要求:N=1/4、B=Ⅲ,θ≤10〞。加工第一个45°反射面主要控制角度和塔差,第二个45°反射面除控制零件的长度外,还要控制光线经过四个抛光面反射后所反映出来的综合平行度。由于光线在晶体内部经过四次反射,因此测量综合平行度只是分划板读数的1/4n(n为LN折射率)通常要求θ≤10〞。LN电光Q开关的两个45°反射面的粗糙程度的好坏与晶体抗激光损伤能力密切相关。LN属于铁电晶体,当抛光级剂选用不当时会出现抛不亮或返毛现象,可通过选高熔点的抛光剂或在溶液中加入HCL或肥皂粉,如果仍不行须重新磨砂。 10、Mg2SiO4 (镁橄榄石)晶体,莫氏硬度为7,抛光较难。 1、用聚胺树脂硬胶盘加W3.5、W2.5宝石研磨膏抛光,大约要5~6小时,一天左右可抛亮。 2、抛亮厚用W0.5钻石微粉水溶液改光圈。低光圈较难改。 11、SeZn晶体,软晶体。磨砂用302#、302.5#在玻璃盘上,抛光用软胶盘,先用W1.

干法刻蚀工艺总结

干法刻蚀工艺总结 离子束刻蚀机(IBE-150A) 背景: 利用辉光放电原理将氩气分解为氩离子,氩离子经过阳极电场的加速对样品表面进行物理轰击,以达到刻蚀的作用。把Ar、Kr或Xe之类惰性气体充入离子源放电室并使其电离形成等离子体,然后由栅极将离子呈束状引出并加速,具有一定能量的离子束进入工作室,射向固体表面撞击固体表面原子,使材料原子发生溅射,达到刻蚀目的,属纯物理过程。 技术指标: 装片:一片六英寸衬底、或1片四英寸,向下兼容。 抽气速度:30min由ATM到1.0×10-3Pa 极限真空度:2×10-4Pa 离子能量:300eV-400eV

ICP刻蚀机(OXFORD ICP 180) 背景: 通入反应气体使用电感耦合等离子体辉光放电将其分解,产生的具有强化学活性的等离子体在电场的加速作用下移动到样品表面,对样品表面既进行化学反应生成挥发性气体,又有一定的物理刻蚀作用。因为等离子体源与射频加速源分离,所以等离子体密度可以更高,加速能力也可以加强,以获得更高的刻蚀速率,以及更好的各向异性刻蚀。另外,由于该系统使用了Cl基和Br基的刻蚀气体,因此该ICP系统适合于对Ⅲ-Ⅴ族化合物材料进行刻蚀。 技术指标: ICP离子源:0~3000W RF射频源:0~600W 装片:1片四英寸,向下兼容 基底刻蚀温度:0℃-200℃可调。 刻蚀气体:BCl 3、Cl 2 、HBr、Ar、O 2 可刻蚀材料包括:GaN、GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族化合物材料

ICP刻蚀机(STS HRM) 背景: 通入反应气体使用电感耦合等离子体辉光放电将其分解,产生的具有强化学活性的等离子体在电场的加速作用下移动到样品表面,对样品表面既进行化学反应生成挥发性气体,又有一定的物理刻蚀作用。因为等离子体源与射频加速源分离,所以等离子体密度可以更高,加速能力也可以加强,以获得更高的刻蚀速率,以及更好的各向异性刻蚀。该系统使用了F基的刻蚀气体,具有Bosch工艺,适合于对硅材料进行大深宽比刻蚀。 技术指标: ICP离子源:0-3000W RF射频源:0-600W 装片系统:六英寸,向下兼容 基底刻蚀温度:0℃-200℃可调。 刻蚀气体:SF6、C4F8、O2、Ar 可刻蚀材料包括:硅材料

微电子器件原理总结

三种管子的工作原理、符号、结构、电流电压方程、电导、跨导、频率 然后还有集边效应,二次击穿 双极型晶体管: 发射极电流集边效应: (1)定义:由于p-n 结电流与结电压的指数关系,发射结偏压越高,发射极边缘处的电流较中间部位的电流越大 (2)原因:基区体电阻的存在引起横向压降所造成的 (3)影响:增大了发射结边缘处的电流密度,使之更容易产生大注入效应或有效基区扩展效应,同时使发射结面积不能充分利用 (4)限制:限制发射区宽度,定义发射极中心到边缘处的横向压降为kT /q 时所对应的发射极条宽为发射极有效宽度,记为2S eff 。S eff 称为有效半宽度。 发射极有效长度 : (1)定义:沿极条长度方向,电极端部至根部之间压降为kT/q 时所对应的发射极长度称为发射极有效长度 (2)作用:类似于基极电阻自偏压效应,但沿Z 方向,作用在结的发射区侧 二次击穿和安全工作区: (1)现象:当晶体管集电结反偏增加到一定值时,发生雪崩击穿,电流急剧上升。当集电结反偏继续升高,电流I c 增大到某—值后,cb 结上压降突然降低而I c 却继续上升,即出现负阻效应。 (2)分类: 基极正偏二次击穿(I b >0)、零偏二次击穿和(I b =0)、反偏二次击穿(I b <0)。 (3)过程:①在击穿或转折电压下产生电流不稳定性; ②从高电压区转至低电压区,即结上电压崩落,该击穿点的电阻急剧下降; ③低压大电流范围:此时半导体处于高温下,击穿点附近的半导体是本征型的; ④电流继续增大,击穿点熔化,造成永久性损坏。 (4)指标:在二次击穿触发时间t d 时间内,消耗在晶体管中的能量 ?=d t SB IVdt E 0 称为二次击穿触发能量(二次击 穿耐量)。晶体管的E SB (二次击穿触发功率P SB )越大,其抗二次击穿能力越强。 (5)改善措施: 1、电流集中二次击穿 ①由于晶体管内部出现电流局部集中,形成“过热点”,导致该处发生局部热击穿。

微纳光学结构及应用

1引言微纳光学主要指微纳米尺度的光学效应,以及利用微纳米尺度的光学效应开发出的光学器件、系统及装置。微纳光学不仅是光电子产业的重要发展方向之一,也是目前光学领域的前沿研究方向。微纳光学的发展是由大规模集成电路工艺水平的进步所推动的。早在20世纪50年代,德国著名教授A.W.Lohmann [1]就考虑到利用光栅的整体相移技术对光场相位编码,以实现对光波的人工控制。1964年夏季,A.W.Lohmann 教授指导大学生Byron ,利用IBM 当时先进的制版设备演示了世界上第一张计算机全息图。随后的衍射光学进展都可以看作是人为地控制或改变光的波前,从这个意义上说,这个工作具有革命性的意义。随着半导体工艺技术的进步,微米尺度的任意线 宽都可以加工出来。由此,达曼提出一种新型的微光学分束器件,后人叫做达曼光栅[2]。达曼光栅通过任意线宽的二值相位调制,将一束激光分成多束等强度的激光。其制作充分利用了微电子工艺技术,是一个典 型的微光学器件[3]。 达曼光栅一般能产生一维或者二维矩阵的光强分布。周常河等[4]提出了圆环达曼光栅,也就是不同半径的圆孔相位调制,实现多级等光强的圆环分布。我们知道,圆孔的傅里叶变换是贝塞尔函数,而矩形的傅里叶变换是SINC 函数,因此,虽然达曼光栅和圆环达曼光栅的物理本质一样,但是其数学处理却不相同[5]。随着制造技术水平的进步,出现了一些纳米光学领域的新概念:光子晶体(Photonic Crystal )[6]、 表面微纳光学结构及应用 Micro-&Nano-Optical Structures and Applications 摘要简短回顾微纳光学的几个重要研究方向,包括光子晶体、表面等离子体光学、奇异材料、负折射、隐身以及 亚波长光栅等。微纳光学不仅成为当前科学的热点研究领域,更重要的是,微纳光学是新型光电子产业的 发展方向,在光通信、光存储、激光核聚变工程、激光武器、太阳能利用、半导体激光、光学防伪技术等诸多 领域,起到了不可替代的作用。 关键词微纳光学;纳米制造;微纳光学产业 Abstract Important areas of micro -and nano -optics are introduced,which include photonics crystal, plasmonics,metamaterials,negative -index materials,cloaking,subwavelength gratings and others. Micro -and nano -optics is not only the hot subject of the current scientific research,and more importantly,it reflects the new direction of the optoelectronics industry,which will be widely used in optical communications,optical storage,laser fusion facility,laser weapon,utilization of solar energy, semiconductor laser,optical anti-faking and others areas. Key words micro-&nano-optics;nanofabrication;micro-&nano-optical industry 中图分类号TN25doi : 10.3788/LOP20094610.0022

先进制造系统考试重点总结

第一章 1、制造制造:指制造是一个涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。广义制造的3个特点:全过程、大范围、高技术。 2、制造业产品的分类:1)、按宏观用途:生产资料、生活资料。2)、按构成形态分:离散式产品、流程、混合。机械电子制造业的产品七大类:金属制品、专用设备、普通机械、交通运输机械、电器机械及器材、电子及通信设备、仪器仪表及文化办公用机械。4、产品市场生命周期:只一个产品进入市场到退出市场的全过程。产品市场生命周期:⑴投入期(T1)。⑵成长期T2又可分为①试销期(T21)②初步稳定期(T22)③失望期(T23)④成长后期(T24)⑶成熟期T3⑷退让期T45、产品全生命周期:是指一个产品从构思到出生、从报废到再生的全过程。6个阶段:产品计划、设计、制造、销售、使用、报废。6、系统(system)是具有特定功能的、由若干相互联系的要素组成的一个整体。7、系统的特性:1、)集合性2)层次性3)有界性4)相关性5)整体性6)目的性7)环境适应性8)生物性8、制造系统是由制造过程所涉及的硬件、软件和人员所组成的、通过资源转换以最大生产率而增值的、经历产品生命周期过程的一个有机整体。理解制造系统的3方面①在结构上②在功能上③在过程上:这个制造全过程的主要环节:市场分析、产品设计、工艺设计、加工装配、检验包装、销售服务、报废处理。9、先进制造系统:是在时间、质量、成本、服务和环境诸方面很好地满足市场需求,采用了先进制造技术和先进制造模式,协调运行,获取系统资源投入的最大增值,具有良好社会效益,达到整体最优的制造系统。 10、先进制造系统的特点①时间第一②满意质量③分集并存包括4个因素:信息、技术、管理、人。④以人为本⑤扁平组织⑥柔性更高⑦模块拼合⑧关注环境11先进制造技术定义是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品全生命周期,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称. 第二章1、制造系统的分类:按产品构成形态分:离散式、流程式、混合式;按产品批量分1)大量(2)中量(3)小量:按生产计划分:自主式、订单式(制造策略:按订货设计、按订货加工、按订货装配):按层次结构分:单元级制造系统、车间级制造系统、企业级制造系统、全球制造系统:制造系统大小的划分:大系统(大型固定系统、大型柔性系统)、小系统。 2、AMS的资源结构:基础资源、活性资源 3、AMS的功能结构:研究与开发、生产与控制、市场营销、财务管理。 4、AMS的组织结构:市场部、销售部、采购部、工程开发部、制造部、工业工程部、财务部、人力资源部。 5、AMS的过程组成:单元级制造系统的三运动流:物质流、信息流、能量流.其子系统:物质系统、信息系统、能量系统.企业级制造系统的四运动流:物料流、信息流、资金流、劳务流.其子系统:物料系统、信息系统、财务系统、人事系统 6、AMS的信息系统:管理信息子系统、技术、质量、生产。 7、制造系统的特性:1)转换性2)分解性3)集成性4)动态性5)进化性6)开放性7)随机性8)复杂性9、AMS(先进制造系统)五个决策属性:时间、质量、成本、服务、环境。10、制造系统的生命周期是从提出建立或改进制造系统开始,到它脱离运行并被新系统替代而结束所经历的时间。六个阶段:可行性研究、总体设计、详细设计、系统实施、系统运行、系统更新。对应于生物系统6个阶段:导入、生成、成熟、饱和、老化和衰亡。12、制造系统的几种控制方式:集中式控制;递阶;分布13、信息化制造的内容:生产作业层的信息化、管理办公层、战略决策层、协作商务层。14、信息化制造的任务:它的建设任务包括硬件、软件和应用系统等方面。 第三章制造模式的类型.按制造过程可变性分类:(1)刚性制造模式(DMM)。优点:生产率高,设备利用率高,产品成本很低。缺点:投资大,设备不灵活,只能加工一种零件,或几种相似零件。若要改变产品品种,则需对自动流水线作较大改动,投资和时间的耗费很大。

微纳制造技术作业

微纳制造技术作业 标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

问题:1、微机械制造材料大致分为几类而常用的制造微机电产品的材料有哪些,MEMS装置为何大多选用硅材料制造 2、纳米材料与常规的材料相比,有哪些优点 答:1、(1)微机械制造材料大致分为结构材料、功能材料和智能材料三大类。 (2)常用的制造微机电产品的材料有: a,结构材料:是以力学性能为基础,具有一定强度,对物理或化学性能也有一定要求,一般用于构造微机械器件结构机体的材料,如硅晶体。 b,功能材料:指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。如压电材料、光敏材料等。 c,智能材料:一般具备传感、致动和控制3个基本要素。如形状记忆合金、磁/电致伸缩材料、导电聚合物、电流变/磁流变材料等。 (3)由于硅材料具有众多优点,所以MEMS装置大多选用硅材料制造。 其优点如下: ①优异的机械特性:在集成电路和微电子器件生产中,主要利用硅的电学特性;在微机 械结构中,则是利用其机械特性。或者同时利用其机械特性和电学特性,即具有机电合一的特性,便于实现机电器件的集成化。 ②储量丰富,成本低。硅是地壳中含量最多的元素之一,自然界的硅元素通常以氧化物 如石英(sio2)的形式存在,使用时要提纯处理,通常加工成为单晶形式(立方晶体,各向异性材料) ③便于批量生产微机械结构和微机电元件。硅材料的制造工艺与基层电路工艺有很好的 兼容性,便于微型化、集成化和批量生产。硅的微细加工技术比较成熟,且加工精度高,容易生成绝缘薄膜。 ④具有多种传感特性,如压电阻效应、霍尔效应。 ⑤纯净的单晶硅呈浅灰色,略具有金属性质。可以抛光加工,属于硬脆材料,热传导率 较大,对温度敏感。 2、纳米材料内部粒子的尺寸减小到纳米量级,将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的 特性。对纳米体材料,可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。 ①“更轻”是指借助于纳米材料和技术,可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件, 减小器件的体积,使其更轻盈。第一台计算机需要三间房子来存放,正是借助与微米级的半导体制造技术,才实现了其小型化,并普及了计算机。无论从能量和资源利用来看,这种“小型化”的效益都是十分惊人的。 ②“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。 ③“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等),对纳米陶瓷来说,纳 米化可望解决陶瓷的脆性问题,并可能表现出与金属等材料类似的塑性。纳米材料中的基本颗粒的微小尺寸效应,致使材料中的结构颗粒或原子团大多数是不存在位错的,这

微电子加工工艺总结资料

1、分立器件和集成电路的区别 分立元件:每个芯片只含有一个器件;集成电路:每个芯片含有多个元件。 2、平面工艺的特点 平面工艺是由Hoerni于1960年提出的。在这项技术中,整个半导体表面先形成一层氧化层,再借助平板印刷技术,通过刻蚀去除部分氧化层,从而形成一个窗口。 P-N结形成的方法: ①合金结方法 A、接触加热:将一个p型小球放在一个n型半导体上,加热到小球熔融。 B、冷却:p型小球以合金的形式掺入半导体底片,冷却后,小球下面形成一个再分布结晶区,这样就得到了一个 pn结。 合金结的缺点:不能准确控制pn结的位置。 ②生长结方法 半导体单晶是由掺有某种杂质(例如P型)的半导体熔液中生长出来的。 生长结的缺点:不适宜大批量生产。 扩散结的形成方式 与合金结相似点: 表面表露在高浓度相反类型的杂质源之中 与合金结区别点: 不发生相变,杂质靠固态扩散进入半导体晶体内部 扩散结的优点 扩散结结深能够精确控制。 平面工艺制作二极管的基本流程: 衬底制备——氧化——一次光刻(刻扩散窗口)——硼预沉积——硼再沉积——二次光刻(刻引线孔)——蒸铝——三次光刻(反刻铝电极)——P-N结特性测试 3、微电子工艺的特点 高技术含量设备先进、技术先进。 高精度光刻图形的最小线条尺寸在亚微米量级,制备的介质薄膜厚度也在纳米量级,而精度更在上述尺度之上。 超纯指工艺材料方面,如衬底材料Si、Ge单晶纯度达11个9。 超净环境、操作者、工艺三个方面的超净,如 VLSI在100级超净室10级超净台中制作。 大批量、低成本图形转移技术使之得以实现。 高温多数关键工艺是在高温下实现,如:热氧化、扩散、退火。

物联网技术培训总结

物联网技术培训总结 虽然为期四周的物联网培训已经结束,但是心情却难以平静,在这四周中,我感受到了物联网的飞速发展,也深刻体会到了计算机技术的更新换代。通过这次学习,我发现原来物联网技术就在我们身边。 新大陆科技是国内领先的集物联网核心技术、核心产品、行业应用和商业模式创新于一身的极富有创新性的综合性物联网企业,产业横跨物联网信息、三网融合通信和绿色环保科技三大领域,具有极其丰富的物联网产业应用及行业领先技术。新大陆电脑面向行业基于网络,提供专业化的信息识别、电子支付、移动通信支撑、高速公路信息化的服务和产品。在信息识别方面,发展了国际先进水平的二维码技术、成为国际上少数掌握二维码核心技术的厂商之一,在国内率先创建了二维码手机电子支付商业模式,发展了中国首例二维码的动物溯源应用。 随着2009年8 月7日,国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表了重要讲话,提出了“在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示;随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇。国家“十二五”规划明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署。据有关消息称,其中智能电网总投资预计达2万亿元,居十大领域之首,到2015年物联网的产业规模2000亿元。 这四周的培训主要包括以下几个部分:物联网导论与基础、物联网感知技术、嵌入式开发基础、智慧社区等内容。通过培训,提高教师的技能水平和实践能力,学习企业的教学方法,了解企业先进技术和工作流程,将企业的先进管理制度运用到教学中去,培养更多能学以致用的实用性技能。 通过培训,我们收获颇多: 1、了解物联网产业发展现状的发展动态和新技术、学习企业科技应用技术在教学中融合与实践的方法; 2、了解物联网企业的文化背景、了解企业岗位规范和工作流程; 3、学习、分享企业在物联网领域的创新成果; 4、学习企业物联网工程的实施与管理方法,并将其实施于教学过程; 5、了解物联网应用工程项目的具体工作过程,能够将其转换为课程教学的具体内容; 6、掌握物联网工程应用项目的技术,团队成员能够协作完成典型的物联网工程应用项目,提高教师的技能水平和实践能力。 物联网涉及的技术包括信息感知技术、信号处理技术、通信技术、计算机技术、网络技术、微机电技术和信息安全等;而物联网技术的核心在于信息感知部件的开发、大量信息源的组网和传输、海量数据的有效融合和使用等方面;而物联网的应用领域则包括工业、农业、服务业、环保、军事、交通、家居生活等几乎所有领域。 最后,我要感谢学校领导和系领导能够给我这次让我受益匪浅的学习机会,同时也非常感谢来自企业一线的老师们,你们的讲课方式和内容非常精彩,让我学到了在学校无法获得的知识与实践经验,期待着以后会有更多类似的培训机会。

微纳光学器件的研究进展

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/758240845.html, 微纳光学器件的研究进展 作者:田泽安白爱芳 来源:《贵州大学学报(自然科学版)》2018年第06期 文章编号1000-5269(2018)06-0020-07DOI:https://www.360docs.net/doc/758240845.html,ki.gdxbzrb.2018.06.03 摘要:工作在亚波长尺度的微纳光子学器件,具有良好的光子集成性和光学性能优势,广泛用于图像显示、遥感技术和传感应用等方面。根据国内外的研究进展,本文系统地介绍了各类微纳光学器件近十年以来的研究成果,简要阐述了基于特殊微纳结构的颜色滤光片、基于金属表面等离子体效应的滤光片、基于导模共振光栅滤光片、基于光栅结构的滤波偏振分束器和微纳结构宽波段吸收器等五种光子学器件的发展现状,提出有待进一步研究的问题,对未来的研究内容和发展方向进行了展望。 关键词:微纳结构;等离子体效应;导模共振光栅;光栅结构;颜色滤光片;宽波段吸收器;偏振分束器;吸收器 中图分类号:TN27;O438; 文献标识码: A 凡是对光波具有选择性的光学器件在可见光入射下,透射或反射光将呈现不同颜色,逻辑上这种光学器件过滤了白光的部分成分,因此本文称此类光学器件为颜色滤光片;尤其是红绿蓝三基色的颜色滤光片在显微系统和通信等方面广泛应用。随着微纳米制造技术的不断发展,彩色滤光片的研究已成为微纳光学领域的热点,目前,常用的颜色滤光片分为吸收型和干涉型两种。 吸收型颜色滤光片。早在1600年前,古罗马人使用金属离子吸收法,将金和银等金属掺杂到双层玻璃制备有色玻璃。在不同的入射角下,这种玻璃呈现不同的颜色。根据不同的掺杂材料(如金属,有机染料等)选择性吸收不同波长的入射光,呈现特定颜色的原理,使用现代工艺设计的颜色滤光片成本低,适合推广使用。但吸收型颜色滤光片的制备过程消耗大量的水电资源,对环境产生很大的污染;而且有机染料的化学性质容易发生变化,出现褪色现象,甚至颜色消失。 干涉型滤光片。利用干涉、衍射和散射产生的同频率多光束的干涉效应制备的颜色滤光片,寿命长、无污染、颜色稳定(在材料的尺寸和折射率不发生变化时,颜色不会发生变化),因而被广泛采用。但光程差依赖入射角,所产生的颜色会随入射角发生变化。由此,干涉型滤光片对入射角非常敏感,角度不敏感颜色滤光片成为研究的重点。 本文将总结近十多年來特殊微纳结构颜色滤光片、金属表面等离子体效应滤光片、导模共振光栅滤光片、光栅结构的滤波偏振分束器和微纳结构宽波段吸收器等微纳光学器件的研究成

特种加工总结论文

特种加工技术概论 摘要:特种加工技术是直接借助电能、热能等各种能量进行材料加工的重要工艺方法。本 文简介了电火花加工,电化学加工,超声波加工等各种不同的特种加工技术,并介绍了特 种加工技术的特点及未来发展方向趋势。 关键词:特种加工电火花加工电化学加工离子束加工超声波加工快速成形 Abstract: Special processing technology is direct with electricity, heat, etc. Various kinds of energy to achieve material cutting processing method, is difficult to cutting materials, surface, fine surface, the factors of low stiffness parts and mould processing key process method. This paper introduces the electrical discharge machining, electrochemical machining, ultrasonic machining and different kinds of special processing technology, and introduced the special processing technology characteristics and the future development direction. Key Words: Special processing ; edm; Electrochemical machining Ion beam processing ; Ultrasonic machining ; Rapid forming 0.引言: 由于材料科学、高新技术的发展和新产品更新换代日益加快,当今产品又要求具有很高的性价比。为此,各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械 零件大量涌现。于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生。特 种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响主要表现在以下几个方面:(1)提高了材料的可加工性(2)改变了零件的典型工艺路线(3)改变了试制新 产品的模式(4)对产品零件的结构设计带来了很大的影响(5)重新审视了 传统的结构工艺性(6)特种加工已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。 1.电火花加工 电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象 来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸形状及表面质量预定的加工要求。按 工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,电火花加工工艺大致可分为电 火花成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花放电沉积与刻字六大类。 1.1电火花放电沉积的基本原理与特点

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