新型电化学微刻蚀技术及其机理的研究
1. Three-dimensional micromachining on Mg by CELT Comparing corrosion effects of four kinds of etching systems on Mg, we sellect the
NaNO2+NaOH+ Na2SiO3 system as the chemical etching and confining system. A lattice- microstructure mold fabricated by bulk silicon etching technique was used. By optimizing processing and experimental parameters, the microstructure which are negative copy of mold was obtained on the surface of Mg. SEM and AFM results show the distance of two micro-cubes on mold is 7.109 µm, and the width of micro-cube on mold is 3.008 µm ; the distance of two micro-cubes on Mg is 6.075 µm, and the width of micro-cube on Mg is 3.163 µm. The different value between the distance of two micro-cubes on mold and the distance of two micro-cubes on Mg is 1.034 µm, the deflection is 0.517 µm in one side; the different value between the width of micro-cube on mold and the width of micro-cube on Mg is 155 nm, the deflection is 77.5 nm in one
The Confined Etchant Layer Technique (CELT) as a new approach of electrochemical three-dimensional micromachining was proposed by prof. Zhao-Wu Tian in 1992. This method can totally meet the above three requirements,and change initiatively the wet chemical etching into the distance-sensitivity chemical etching. It is a new processing technique which is promising to be applied in micro system manufacture field. With the development of CELT research, it has already realized three-dimensional micromachining in many materials. In this paper, CELT was applied to fabricate three-dimensional micromachining on Mg and Si, and the “etching-scavenging”system has been studied. The results are described as followed:
2. The research of three-dimensional micromachining system on Si surface Silicon is very difficult to react with many aggressive sabstance under the room
由于硅的化学性质不活泼,在常温下很难反应,因此,找到能够有效刻蚀硅 的刻蚀剂以及相应的捕捉剂是本论文的主要研究工作。论文研究了三种刻蚀体系 的刻蚀机理、刻蚀行为和约束效果,选出 HClO3/HF 体系作为刻蚀硅的优先体系进 行了进一步的研究,结果表明该体系 有望在硅表面加工出高分辨率的复杂三维微 图形。 关键词:约束刻蚀剂层技术,镁,硅,三维微加工,电化学
I
南昌航空大学硕士学位论文
Abstract
英文摘要
Micro- and Nanometer science and technology, which will lead to a great breakthrough in understanding and stransforming the nature is considered to be a key Hi-tech in 21st century. The microsystem or microelectromechanical systems(MEMS), as an interdisciplinary field, will be a core of micro- and nanometer science and technology. In order to meet the requirements of the rapid-developed MEMS technique, some new micromachining method must be further developed. The new method should meet the fo llowing three requirements: (1) Replication of 3-D complex structures can be realized; (2) Micrometer or nanometer scale resolution can be reached; (3) Capability of mass production.
temperature because its chemical property is not active. The research work on this paper is finding out effective etching system and confining system. Through the inverstigation about the etching mechanism, etching behavior and confining effect, the etching system of HClO3/HF was selected to etch Si. It is promising to micromachining the high solution three-dimesional microstructure on Silicon.
通过比较镁在四种 刻蚀体系中的腐蚀行为和实际刻蚀 效果,选取了 NaNO2+NaOH+ Na2SiO3 体系作为化学刻蚀体系和捕捉体系。利用体硅工艺加工出 来的带有阵列微结构的模板,通过优化工艺参数,在 Mg 表面得到了与阵列模板基 本互补的微结构。利用 SEM 和 AFM 对加工结果进行表征,模板上两个微立方体 之间的间隔约为 7.109 µm,微立方体的宽度约为 3.008 µm,与模板上两个微立方 体之间间隔对应的镁片点阵顶部距离约为 6.075 µm,与模板微立方体宽度对应的 镁片上立方凹坑的宽度约为 3.163 µm。这两组数据可以看出,模板点阵间隔与镁 片点阵间隔相差 1.034 µm,单边相差 0.517 µm;而两组凸凹微立方体的宽度相差 155 nm,单边相差 77.5 nm。我们取最大公差作为刻蚀剂层厚度,为 0.517 µm。可 见,加入捕捉剂后成功地将刻蚀剂层约束在亚微米级的范围内,基本实现了亚微 米级分辨率的微加工。 二.硅表面三维微结构加工体系的研究
南昌航空大学 硕士学位论文 新型电化学微刻蚀技术及其机理的研究 姓名:程泽宇 申请学位级别:硕士 专业:材料学 指导教师空大学硕士学位论文
摘要
中文摘要
微纳米科学技术作为二十一世纪的关键高新技术之一,将导致人类认识和改 造世界能力的重大突破。而具有强烈交叉学科色彩的微系统(或微机电系统, MEMS)可能迅速崛起和蓬勃发展,成为微纳米科技中的核心之一。为了适应微 系统技术的快速发展,必须发展和建立新型的微加工技术。而作为一个新型的微 加工技术,必须满足以下要求:(1)能够复制加工出复杂三维结构;(2)加工精 度能达到亚微米至纳米级;(3)可以实现批量复制。
微系统一般可以分为几个独立的功能单元,其输入是物理或化学信息,通过 合适的传感器转化为电(光)信号,经过信号处理(模拟或数字)后,通过执行 器与外界作用。每一个微系统进行通讯。如果把集成电路芯片视为可接收、处理 和发送信息的控制器官-----大脑,微系统则是包含大脑、五官以及四肢的复杂综 合体。大规模集成电路的实质,是对电子信号进行通断控制。微系统将为电子系 统提供通向外部世界所需的窗口,使它们可以感受并控制运动、光、声、热及化 学(生物)物质的传输。二者相比之下,微系统的功能发生了本质性的飞跃,并 且它的多样性也是微电子芯片所根本无法比拟的[3-4]。
金属辅助化学刻蚀法制备硅纳米线及应用
基本内容
结论: 本次演示综述了硅基AAO模板法制备纳米阵列的研究进展,详细介绍了该方法 的基本原理、实验设计、样本选择、数据收集和分析方法,总结了研究结果和不 足之处,并提出了未来的研究方向。虽然硅基AAO模板法制备纳米阵列在材料科 学、生物医学、能源等领域具有广泛的应用前景,
基本内容
但仍存在一些不足之处,需要进一步研究和改进。未来的研究方向可以包括 探索更加高效的模板制作方法、深入研究纳米阵列的制备机理、拓展纳米阵列的 应用领域等。
基本内容
2、制备硅纳米线:将金属膜置于硅片上,放入腐蚀液中,在一定温度下进行 腐蚀。通过控制腐蚀时间和腐蚀液的浓度,可以制备出不同形貌和尺寸的硅纳米 线。
基本内容
3、去除金属膜:在制备完硅纳米线后,需要将金属膜去除。可以使用稀盐酸 在加热条件下进行去除,然后用去离子水冲洗干净。
基本内容
通过优化实验条件,可以制备出结构完整、性能优良的硅纳米线。本实验中, 我们选择了最优的实验条件如下:腐蚀液浓度为2mol/L,腐蚀温度为80℃,腐蚀 时间为2小时,制备出了形貌良好的硅纳米线。
2、不同刻蚀方法的选择和分析
2、不同刻蚀方法的选择和分析
根据刻蚀剂的不同,刻蚀法制备超疏水金属表面主要分为化学刻蚀法和物理 刻蚀法两大类。化学刻蚀法主要包括电化学刻蚀和化学刻蚀。物理刻蚀法主要包 括激光刻蚀和等离子体刻蚀等。不同刻蚀方法的特点和适用范围也会有所不同, 需要根据实际需求进行选择。
3、刻蚀工艺参数的优化和质量 控制
基本内容
引言: 随着纳米科技的快速发展,纳米阵列的制备已成为一个热门领域。硅基AAO模 板法是一种常用的制备纳米阵列的方法,具有操作简单、可控性好等优点,在材 料科学、生物医学、能源等领域具有广泛的应用前景。本次演示旨在对硅基AAO 模板法制备纳米阵列的研究进展进行综述,以期为相关领域的研究人员提供参考。
电化学蚀刻技术在材料制备中的应用研究
电化学蚀刻技术在材料制备中的应用研究电化学蚀刻技术是一种通过电化学反应来达到刻蚀材料表面的方法。
它具有特殊的优点,例如良好的选择性、高精度、高效率等等。
由于这些优点,电化学蚀刻技术被广泛应用于集成电路、微机电系统等领域。
同时,电化学蚀刻技术在材料制备中的应用也得到了进一步的研究。
本文将从电化学蚀刻技术的基本原理、电化学蚀刻技术在薄膜制备中的应用以及电化学蚀刻技术在材料加工中的应用等方面进行综述。
一、电化学蚀刻技术的基本原理电化学蚀刻技术是通过电解液中的化学反应来实现的。
电解液中溶解的离子可以电解成金属离子和阴离子。
当一个电压被施加到阳极上,电解液中的阳离子被氧化成自由离子,同时表面金属被氧化成阳离子。
这些阳离子通过电解液中的扩散将被转移到阴极,并在阴极上被还原成金属。
在阳极和阴极之间的扩散距离与电化学反应速率密切相关。
电化学蚀刻技术的特殊优点在于它的“选择性”。
与传统机械刻划不同,在电化学蚀刻技术中,反应本质上是与电极表面电势相关的。
即,反应仅在表面具有一定电势的区域中发生。
因此,电化学蚀刻技术具有非常好的精度和可控性,可以实现微米级的刻蚀,并适用于不同表面细节的处理。
二、电化学蚀刻技术在薄膜制备中的应用在薄膜制备中,电化学蚀刻技术被广泛应用于制备金属/金属氧化物、氮化物、碳化物和硅化物薄膜等。
电化学蚀刻技术制备的薄膜通常具有优异的物理化学性能、良好的质量和均匀性等优点。
例如,硅薄膜制备中的电化学蚀刻技术通常采用阳极氧化的方法进行,基于氧化硅薄膜具有很高的化学稳定性并且具有优异的介电性能。
本方法已被广泛应用于光子晶体设计、超级晶体等电子器件的制备领域。
电化学蚀刻技术在氮化硼制备中也得到了广泛的应用。
氮化硼薄膜具有很好的力学性能和高温稳定性,可以应用于金属-非金属复合材料的界面设计、高温机械元件的制备和涂层等领域。
三、电化学蚀刻技术在材料加工中的应用电化学蚀刻技术在材料加工领域中被广泛应用。
它可以适用于包括钢、铝合金、镁合金等物料的各种金属材料的蚀刻加工。
反应离子刻蚀的研究
反应离子刻蚀的研究反应离子刻蚀的研究摘要:反应离子刻蚀(RIE)是一种物理作用和化学作用共存的刻蚀工艺,兼有离子溅射刻蚀和等离子化学刻蚀的优点,不仅分辨率高,同时兼有各向异性和选择性好的优点,而且刻蚀速率快。
通过改变RIE刻蚀参数如:射频功率、腔体压强、气体流量、气体组分等可以调整两种刻蚀过程所占比重。
因此,优化刻蚀工艺就是要选择最优的刻蚀参数组合,在减小刻蚀损伤的同时保证光滑的刻蚀表面和一定的刻蚀速率以及方向性。
本文归纳总结了常见薄膜的刻蚀优化方法。
关键词:反应离子刻蚀;离子溅射;刻蚀速率;均匀性Research of Reactive Ion EtchingLu Dongmei, Yang Fashun(College of Science, Guizhou University, Gui Yang of Guizhou, 550025) Abstract: Reactive ion etching (RIE) is a kind of physical function and chemical etching, high resolution, anisotropic and good selectivity, and the etching rate is fast. By changing the RIE etching parameters: such as, RF power, cavity pressure, gas composition, can adjust the two etching process. Therefore, optimize the etching process is to select the optimal etching parameters combination, reducing the etching damage at the same time ensure smooth etched surface and certain etchingrate. This article summarizes the common of thin film etching method.Key words:Reactive ion etching; ion sputtering; etching rate; uniformity0引言用光刻方法制成的微图形,只给出了电路的行貌,并不是真正的器件结构。
ITO电化学腐蚀
ITO电化学腐蚀规律研究材料科学系蒋程捷顾雄指导老师:蒋益明摘要:建立电化学极化曲线扫描方法,表征ITO(氧化铟锡)透明导电薄膜电化学腐蚀现象,发现ITO薄膜阴极极化下发生严重电化学腐蚀。
利用SEM和XRD分析了ITO腐蚀产物,并通过极化曲线和四探针法测方块电阻得到ITO的腐蚀随电压、pH值、氯离子浓度的变化规律。
结果表明,ITO经腐蚀后三价的铟转化为单质的铟,且ITO腐蚀的强度随电压、酸度(或碱度)、氯离子的浓度的增大而增强。
该研究对理解氧化物腐蚀特殊规律,促进低腐蚀率优良ITO薄膜制备技术发展就有重要意义。
关键词:ITO薄膜极化曲线电化学腐蚀引言In2O3:Sn(ITO)透明导电氧化物薄膜具有电阻率低、高可见光率、高红外光反射率、易刻蚀和易低温制备等优点,是平板显示器件三大关键材料之一,广泛应用于光电信息显示产业,对平板显示器件的质量和成本起着至关重要的作用。
一般而言,ITO是空气稳定性的材料,但是近年来随着制备工艺日趋多样化及使用条件日趋复杂化,由于ITO腐蚀而导致器件失效的问题日渐突出,众多的平板显示生产线上已经不同程度出现了ITO腐蚀问题。
例如在加工制备过程中,主流ITO象素电极的制造工艺均采用湿法刻蚀,刻蚀液是由HCl、HNO3和H2O组成的混酸,这种刻蚀的本质就是电化学腐蚀[1],因版图设计的电极走线不当而产生缝隙腐蚀等;在使用过程中,由于受到空气中水氧[2-4]、杂质(如氯离子)等因素影响,电极之间存在的电压差引的起电化学腐蚀导致器件性能下降[5];在返修过程中,数据线金属成膜可能会引入一些灰尘杂质和盐酸、硝酸混合刻蚀液,灰尘杂质、金属膜和刻蚀液就构成了微观原电池,产生电化学腐蚀。
由此可见,ITO薄膜电化学腐蚀是个极其重要的问题,它在平板信息显示产业的各个环节都不可避免地存在着。
深入系统地研究ITO电化学腐蚀规律和机理,可以为平板显示器件腐蚀失效分析、寿命评估、防腐抗蚀以及功能薄膜的制备提供重要理论依据和应用指导,对低缺陷TFT-LCD平面显示器件的实现、提高平面显示阵列基板的良品率、器件的可靠性与失效分析以及寿命评估都具有显著的科学意义和实际意义。
电化学加工原理及应用总结
电化学加工原理及应用电化学加工(Electrochemical Making),也称电解加工,是利用金属在外电场作用下的高速局部阳极溶解实现电化学反应,对金属材料进行加工的方法。
常用的电化学加工有电解加工、电磨削、电化学抛光、电镀、电刻蚀和电解冶炼等。
电化学加工的原理:电化学加工是利用金属在电解液中的电化学阳极溶解来将工件成型的。
如图1 所示,工件接直流电源的正极为阳极,按所需形状制成的工具接直流电源的负极为阴极。
阳极表面铁原子在外电源的作用下放出两个电子,成为正的二价铁离子而溶解进入电解液中(Fe-2e=Fe+2)。
溶入电解液中的Fe+2又与OH-离子化合,生成Fe(OH)2沉淀,随着电解液的流动而被带走。
Fe(OH)2 又逐渐为电解液中及空气中的氧氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀。
正的H+被吸收到阴极表面,从电源得到电子而析出氢气(2H++2e=H2↑)。
电解液从两极间隙(0.1~0.8 mm)中高速(5~60 m/s)流过。
当工具阴极向工件进给并保持一定间隙时即产生电化学反应,在相对于阴极的工件表面上,金属材料按对应于工具阴极型面的形状不断地被溶解到电解液中,随着工件表面金属材料的不断溶解,工具阴极不断地向工件进给,溶解的电解产物不断地被电解液冲走,工件表面也就逐渐被加工成接近于工具电极的形状,如此下去直至将工具的形状复制到工件上。
电化学加工的应用:电化学加工应用主要有电解加工、电化学抛光、电镀、电铸、电解磨削等方面。
具体应用于发动机叶片加工、火炮膛线加工、加工锻模型腔、深孔、小孔、长键槽、等截面叶片整体叶轮以及零件去毛刺、难导电硬脆材料加工等。
航空发动机叶片加工----相对于叶片的几何结构及采用的材料, 电解加工能充分发挥其技术特长。
尽管由于叶片精密锻造、精密铸造、精密辊轧技术的提高而有更多的叶片采用精密成形, 使电解加工叶片的数量有一些减少, 但随着叶片材料向高强、高硬、高韧性方向发展和钛合金、钴镍超级耐热合金的采用, 以及超精密、超薄、大扭角、低展弦比等特殊结构叶片的出现, 对电解加工又提出了新的、更高的要求, 电解加工依然是优选工艺方法之一。
电化学微/纳米加工技术
电化学微/纳米加工技术张杰;贾晶春;朱益亮;韩联欢;袁野;时康;周剑章;田昭武;田中群;詹东平【摘要】介绍电化学微/纳米加工技术,特别是厦门大学电化学微/纳米加工课题组建立起来的约束刻蚀剂层技术,旨在让广大师生了解这一特种加工技术,共同促进我国电化学微/纳米加工技术的研究及产业化进程。
【期刊名称】《大学化学》【年(卷),期】2012(027)003【总页数】8页(P1-8)【关键词】微/纳米加工技术;电化学微/纳米加工;约束刻蚀剂层技术【作者】张杰;贾晶春;朱益亮;韩联欢;袁野;时康;周剑章;田昭武;田中群;詹东平【作者单位】厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005 厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室福建,厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005 厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室福建,厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005 厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室福建,厦门361005;厦门学化学化工学院化学系,福建厦门361005 厦门大学固体表面物理化学国家重点实验室福建,厦门361005【正文语种】中文【中图分类】O646随着近年来微电子、微/纳机电系统、现代精密光学系统、微全分析系统等高科技产业的迅猛发展,对微/纳米加工技术的要求也越来越高[1-2]。
一方面,传统的微/纳米加工技术存在着工具磨损、刚性、热效应等问题;另一方面,电火花、激光束、电子束加工等非传统微/纳米加工技术也难以避免热效应[3-5]。
电化学微/纳米加工技术无热效应,而且具有精度可控、去除率高、加工效率高、环境友好等优点。
3D NAND制程中选择性刻蚀工艺的SiO_(2)回沾问题研究进展
第27卷第1期 电化学 Vol. 27 No. 12021 年 2 月 JOURNAL OF ELECTROCHEMISTRY Feb. 2021[Review ]DOI: 10.13208/j.electrochem.2006103D NAND 制程中选择性刻蚀工艺的Si 02回沾问题研究进展周紫晗、吴蕴雯\李明 ' 王溯2(1.上海交通大学材料科学与工程学院,上海200240; 2.上海新阳半导体材料股份有限公司,上海201616)摘要:作为半导体市场中主要存储芯片之一,N A N D 已从2D 发展到3D 。
3D N A N D 的立体存储结构提高了芯片 容量、性能和可靠性。
在3D N A N D 的交替堆栈结构中,需通过氮化-物氧化物的选择性刻蚀获得层间介质层,堆栈 层数越多,芯片性能越好,但高层堆栈的刻蚀均匀性也更难保持,此时易出现5;02在氧化层端头再沉积的回沾现 象,层间结构被破坏,影响器件性能。
要达到更高层数必须减少回沾,探究该过程及其影响因素成为关键所在。
本 文综述了 3D N A N D 制程中氮化硅选择性刻蚀工艺的发展现状和现有研究成果,强调了控制硅含量对防止回沾的 重要性,介绍了相关理论模型,提供模拟预测。
为深入分析其中的化学反应,本文对相关的Si02溶液化学进行了概 述,总结了聚硅酸形成的影响因素,强调肢凝曲线能反应其聚合行为,据此可研究怎样通过影响硅酸聚合行为或 聚硅酸在氧化层表面的沉积行为来防止回沾,以对未来研究起到理论指导作用.关键词:半导体存储器;3D N A N D ;刻蚀;氣化硅;二氧化硅;桂酸1引言在目前的半导体存储器市场中,动态随机存取 存储器(dynamic random access memory ,DRAM )和 闪存存储器(flash memory , Flash )占据了高达95% 的份额[l 1。
如图1所示,NAND 是Flash 中最主要的 产品,它具有非易失性,即在断电情况下也能保持 数据的长期存储,被广泛用作固态驱动器(solidstate disk , SSD )来存储数据。
碱刻蚀CoZnAl-LDH及其电化学性能研究
摘要层状双氢氧化物(LDHs)具有独特的片层结构,可以同时提供双电层电容和法拉第赝电容两种储能机制,有利于提高电容器的比电容值。
本文采用水热合成法,以硝酸钴、硝酸锌、硝酸铝和尿素为原料,制备CoZnAl-LDH。
探讨了尿素含量、反应温度、反应时间和Co2+、Zn2+金属离子比例对CoZnAl-LDH结构和形貌的影响,以及碱刻蚀时间对CoZnAl-LDH结构及电化学性能的影响。
通过XRD、SEM、TEM、FT-IR、BET、EPR、XPS等手段对材料的物相组成及微观结构进行表征,并将其用作电极材料,利用电化学工作站分析了其电化学性能。
主要工作及结论如下:(1)采用水热法制备CoZnAl-LDH,探究了尿素含量、反应温度、反应时间和Co2+、Zn2+金属离子比例等实验条件对CoZnAl-LDH结构和形貌的影响。
结果表明:在尿素含量为三价金属离子(Al3+)的10倍,反应温度为120℃,反应时间为12 h,Co2+:Zn2+=2:1时,通过水热法直接合成出三维结构的CoZnAl-LDH。
(2)探索了碱刻蚀作用对三元层状双氢氧化物结构与性能的影响。
采用水热法制备的CoZnAl-LDH,利用5 mol·L-1的NaOH碱性溶液对材料进行不同时间的刻蚀。
结果表明:碱刻蚀可以去除LDH层板间部分金属离子,造成缺陷的产生;碱刻蚀可以改变Co2+的配位环境,降低了带隙,提高LDH的导电性,并导致晶体的部分结构改变;碱刻蚀提高了LDH主体层板中Co2+/Co3+与OH-之间可逆反应的电化学活性。
(3)碱刻蚀CoZnAl-LDH的电化学性能。
通过交流阻抗、循环伏安、恒流充放电等测试方法,分析了其电化学性能。
三电极测试结果表明:CoZnAl-LDH刻蚀8 h后在6 A·g-1的电流密度下具有601 F·g-1的优异比电容和良好的循环稳定性(4000次循环后电容保持率约为92.3 %)。
未刻蚀和刻蚀16 h后,其电化学性能较差,在6 A·g-1的电流密度下分别为304 F·g-1(4000次循环后电容保持率约为76.9 %)和383 F·g-1(4000次循环后电容保持率约为66.3 %)。
微纳制造技术基础——光刻、刻蚀、电化学
n ③特征尺寸从亚微米至亚百纳米的集成电路芯片和表 面功能结构
n 特征尺寸达亚百纳米或纳米级的材料结构/人工生物系 统/纳米电子器件等。
纳米科技-制造技术与科学发展的新天地
National Science and Technology Council (March, 2008)
Chem. Mater. 2006, 18,3599-3601
微制造和纳米制造的关系
n 纳米科技成果走向宏观世界需要微纳制造技术作为桥梁
n 从实验室-产业化 n 从科学手段-工程技术 n 从艺术品和伟大设想-工业品和国计民生
科学家展示了操作单原子的可行性, 如何形成大规模的材料复合和成形?
纳米结构的器件最终必须 集成为宏观的实体
技术挑战和科学问题
挑战 :去除加工趋向原子层级
E0.U25Vn光m刻;的反射镜:非球曲面的全频谱精度要求达到0.15- 1RTab≤以0上.1n磁m盘表面、450mm超薄硅圆片等:表面粗糙度 异质表面(超低k介质与铜互连)的亚纳米平整
ü 材料去除所需要克服的力是晶 体的破坏力、原子的键合力, 还是范德华力?
纳米结构
零维纳米结构量子阱、纳米薄膜 纳米带等
三维纳米结构
纳米结构晶体
Nanotechnology 16, (8), 1326-1334 (2005).
Nanotechnology 18, (23), - (2007).
Nature Materials Published online: 21 May 2006
上万面光学镜 片,制造精度为 几十纳米
靶丸制造问题:
电化学腐蚀技术制备微通道列阵
二次电子发射过程是受多种因素制约的,发射特性可用二次发射普适函数来描述。
二次发射普适函数是入射电子加速电位及入射角的函数。
微通道板就是利用二次电子倍增性质来实现电子图象增强的。
图1.1为微通道板中单通道电子倍增器实现电子倍增的示意图“1。
图1.1微通道电子倍增示意图微通道板的两端面镀有金属镍层作为输入电极和输出电极。
在工作时两端的金属电极上加有直流电压,由于每个通道的内壁材料具有较高的电阻率,因此,由此而产生的电流是很微弱的。
接负极的一端作为电子流的入端,接正极的一端为倍增后的电子流的输出端。
在工作电压作用下每个通道内形成电场,电场强度由电压值扣通道长度决定,电场方向和通道平行。
微通道板负极的一端接收到阴极发射的光电子,这些电子进入相应通道后以较大的速度或能量撞击通道内壁的高二次电子发射层,产生二次电子,原来的电子与因碰撞而产生的二次电子继续被电场加速,运动轨迹为抛物线。
加速度方向为电场或通道轴线的方向。
这样经过多次的碰撞和倍增的反复过程后,在微通道板的输出端将产生一定放大倍数的放大电子流。
如果取每次碰撞的二次倍增系数为6=2(通常6在2到5之问),累计的碰撞次数为1O,则通道的总电子倍增值G>2…*1O3。
由此可见通道的电流增益是相当大的“1。
由于微通道板的通道是平行、规别而又均匀地堆积排列的,各个通道对电子流的放大倍数又基本一致,所以微通道板对二维空间的电流能够实现强度上的倍增,而保持各空间相对位置处的电流强度比例,实现了电子图象的增强。
二、DNA生物工程芯片斟2.1霍尔效应(a)P型半导体(b)N型半导体霍耳电场E。
与电流密度J,和磁感应强度B:成正比,即E,=¨,B:(R。
为霍耳系数)(2.1)对于P型半导体,当沿ox方向加电场E;时,空穴漂移速度为v。
电流密度J,=pqv。
在垂直磁场B作用下,空穴受洛伦兹力,大小为qvB,沿一y方向。
空穴在洛伦兹力作用下向一y方向偏转,因而在样品两端引起电荷积累,A面积累了空穴,如图a所示。
