MEMS制作工艺柔性电子的研究发展:
在近的10年间,康奈尔大学、普林斯顿大学、哈佛大学、西北大学、剑桥大学等国际有名的大学都先后建立了柔性电子技术专门研究机构,对柔性电子的材料、器件与工艺技术进行了大量研究。柔性电子技术同样引起了我国研究人员的高度关注与重视,在柔性电子有机材料制备、有机电子器件设计与应用等方面开展了大量的基础研究工作,并取得了一定进展。中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院化学研究所、中国科学技术大学、华南理工大学、清华大学、西北工业大学、西安电子科技大学、天津大学、浙江大学、武汉大学、复旦大学、南京邮电大学、上海大学等单位在有机光电(高)分子材料和器件、发光与显示、太阳能电池、场效应管、场发射、柔性电子表征和制备、平板显示技术、半导体器件和微图案加工等方面进行了颇有成效的研究。近年来,华中科技大学在RFID封装和卷到卷制造、厦门大学在静电纺丝等方面取得了研究进展。
但是在产业化和定制加工方面,基于柔性PI的器件研究开发,深圳的民营科技走在前列。例如基于柔性PI衬底的太赫兹器件、柔性电生理电极、脑机接口柔性电极、电刺激/记录电极、柔性PI超表面器件等等 磁传感器和MEMS磁传感器有什么区别?湖南MEMS微纳米加工发展趋势
MEMS制作工艺深硅刻蚀即ICP刻蚀工艺:硅等离子体刻蚀工艺的基本原理干法刻蚀是利用射频电源使反应气体生成反应活性高的离子和电子,对硅片进行物理轰击及化学反应,以选择性的去除我们需要去除的区域。被刻蚀的物质变成挥发性的气体,经抽气系统抽离,然后按照设计图形要求刻蚀出我们需要实现的深度。干法刻蚀可以实现各向异性,垂直方向的刻蚀速率远大于侧向的。其原理如图所示,生成CF基的聚合物以进行侧壁掩护,以实现各向异性刻蚀刻蚀过程一般来说包含物理溅射性刻蚀和化学反应性刻蚀。对于物理溅射性刻蚀就是利用辉光放电,将气体解离成带正电的离子,再利用偏压将离子加速,溅击在被蚀刻物的表面,而将被蚀刻物质原子击出(各向异性)。对于化学反应性刻蚀则是产生化学活性极强的原(分)子团,此原(分)子团扩散至待刻蚀物质的表面,并与待刻蚀物质反应产生挥发性的反应生成物(各向同性),并被真空设备抽离反应腔云南MEMS微纳米加工客服电话MEMS是一种现代化的制造技术。
MEMS四种刻蚀工艺的不同需求:
高深宽比:硅蚀刻工艺通常需要处理高深宽比的问题,如应用在回转仪(gyroscopes)及硬盘机的读取头等微机电组件即为此例。另外,此高深宽比的特性也是发展下一代晶圆级的高密度构造连接上的解决方案。考虑到有关高深宽比的主要问题,是等离子进出蚀刻反应区的状况:包括蚀刻剂进入蚀刻接口的困难程度(可借助离子击穿高分子蔽覆层实现),以及反应副产品受制于孔洞中无法脱离。在一般的等离子压力条件下,离子的准直性(loncollimation)运动本身就会将高深宽比限制在约50:1。另外,随着具线宽深度特征离子的大量转移,这些细微变化可能会改变蚀刻过程中的轮廓。一般说来,随着蚀刻深度加深,蚀刻剂成分会减少。导致过多的高分子聚合反应,和蚀刻出渐窄的线宽。针对上述问题,设备制造商已发展出随着蚀刻深度加深,在工艺条件下逐渐加强的硬件及工艺,这样即可补偿蚀刻剂在大量离子迁徙的变化所造成的影响。
主要由传感器、作动器(执行器)和微能源三大部分组成,但现在其主要都是传感器比较多。
特点:1.和半导体电路相同,使用刻蚀,光刻等微纳米MEMS制造工艺,不需要组装,调整;2.进一步的将机械可动部,电子线路,传感器等集成到一片硅板上;3.它很少占用地方,可以在一般的机器人到不了的狭窄场所或条件恶劣的地方使用4.由于工作部件的质量小,高速动作可能;5.由于它的尺寸很小,热膨胀等的影响小;6.它产生的力和积蓄的能量很小,本质上比较安全。 PVD磁控溅射、PECVD气相沉积、IBE刻蚀、ICP-RIE深刻蚀是构成MEMS技术的必备工艺。
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。MEMS的超透镜是什么?湖南MEMS微纳米加工发展趋势
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MEMS制作工艺柔性电子的领域:
随着电子设备的发展,柔性电子设备越来越受到大家的重视,这种设备是指在存在一定范围的形变(弯曲、折叠、扭转、压缩或拉伸)条件下仍可工作的电子设备。
柔性电子涵盖有机电子、塑料电子、生物电子、纳米电子、印刷电子等,包括RFID、柔性显示、有机电致发光(OLED)显示与照明、化学与生物传感器、柔性光伏、柔性逻辑与存储、柔性电池、可穿戴设备等多种应用。随着其快速的发展,涉及到的领域也进一步扩展,目前已经成为交叉学科中的研究热点之一。 湖南MEMS微纳米加工发展趋势