压电直线电机驱动的精密工件台研制及应用

为了满足在毫米量级范围内以低成本的电子束直写技术制作纳米器件和微纳米结构的需求,提出了一种基于压电陶瓷直线电机驱动的高精度二维精密工件台设计结构。该精密工件台采用精密交叉滚柱导轨,共有3层结构,采用20nm测量分辨率的光栅尺建立了测量系统,具有结构简单、步进精度高、定位速度快、能够在真空中运行且不产生干扰磁场等优点。利用该精密工件台在普通扫描电镜平台上构建了科研型的小型电子束曝光系统。实验结果表明,该精密工件台在某型号SEM中的拼接精度为21nm(x方向)和63nm(y方向),并且制作了一些纳米点阵和纳米电极等结构。

中高频声表面波关键材料与应用研究

随着第三代通讯技术的发展,声表面波(SAW)器件的使用频率不断提高,从最初的数MHz发展到现在的数GHz,如应用于1.9GHz的个人通讯服务系统,2.4GHz的无线局域网络系统及高于5GHz无线多端发送系统。这些高频应用系统的不断发展显著增大了高频声表面波器件的市场需求以及对相关材料与器件研究的兴趣。介绍近年来在中高频声表面波材料与应用方面所作的一些研究工作,主要进展有:(1)采用纳米级金属(Ti、Zr、Ni)过渡层,并通过适量添加Mo等微合金元素,研制出多种具有高抗电迁移和功率耐受性的叉指换能器材料,制备的滤波器频率达到2.4GHz;(2)成功解决Si、金刚石、ZnO、Al多层材料间声匹配问题,获得可用于高频声表面波器件制作的高品质材料,ZnO薄膜具有高度C轴取向(类单晶结构),制作得器件频率达3GHz。(3)将藕合模(COM)和镜像耦合理论成功应用于多层复合膜声表面波器件的设计,发展出具有自主知识产权的设计平台和相关软件;(4)针对高频声表亚200纳米密集叉指换能器和毫米级汇流条同时曝光的挑战,发展了一种新的分层分剂量进行临近效应修正电子束直写技术,制备出线宽达0.2μm的声表面波器件(中心频率为3～4GHz)。