场致发射硅尖阵列的研制

研究真空微电子器件场致发射硅尖阵列的制作工艺.利用HNA湿法腐蚀工艺制作场致发射硅尖阵列,比较带胶腐蚀与不带胶腐蚀的不同.采用氧化削尖技术对硅尖进行锐化处理.制作了50×60硅尖阵列,同时给出了硅尖阵列的I-V特性.利用HNA湿法腐蚀制备的硅尖结构与理论分析一致,锐化处理改善了硅尖阴极阵列的场致发射特性.

用化学方法制备硅场发射阵列

利用各向同性腐蚀液制备了硅微尖阵列。

一种新型真空微电子压力传感器的研制

采用各向异性腐蚀与各向同性腐蚀相结合的技术和特殊的硅 -硅键合技术 ,成功地研制出了一种新型真空微电子压力传感器。测试分析结果表明 ,该传感器反向击穿电压达到 1 0 0 V;在加 3V正向电压时 ,其单个锥尖发射电流为 0 .2 n A;在 2 5～ 1 0 0 g的压力范围内与输出电压呈线性关系 ,灵敏度为 0 .

掩模偏转方向对硅尖形状的影响

为制备高纵横比的纳米硅尖,研究了掩模的偏转方向对硅尖形状的影响。设计了硅尖制备的工艺流程,采用KOH溶液湿法各向异性腐蚀(100)单晶硅的方法制备硅尖,根据实验结果和{411}晶面模型,分析了硅尖侧壁的组成晶面,讨论了掩模偏转方向对硅尖形状的影响,得到了制备高纵横比纳米硅尖的工艺参数。实验结果表明:当腐蚀溶液浓度和温度一定时,正方形掩模的方向并不影响快腐蚀晶面的类型,利用正方形掩模的偏转,可以制备出八面体和四面体的硅尖。当正方形掩模边缘沿〈110〉晶向时,在78℃、浓度为40%的KOH溶液中腐蚀硅尖,经980℃干氧氧化3h进行削尖,可制备出纵横比>2的八面体纳米硅尖阵列,硅尖侧壁由与(100)面夹角为76.37°的{411}晶面组成。

各向异性腐蚀制备纳米硅尖

采用KOH溶液各向异性腐蚀单晶硅的方法制备高纵横比的纳米硅尖,研究了腐蚀溶液的浓度、添加剂异丙醇(IPA)对硅尖形状的影响。设计了硅尖制作的工艺流程,制备了形状不同、纵横比值为0.52～2.1的硅尖,并结合晶面相交模型,提出了硅尖晶面的判别方法,讨论了实验中出现的{411}和{331}晶面族两种硅尖晶面类型,实验结果和理论分析相一致。通过分析腐蚀溶液的质量分数和添加剂对{411}、{331}晶面族腐蚀速度的影响,得到了制备高纵横比纳米硅尖的工艺参数。实验结果表明:当正方形掩模边缘沿<110>晶向时,在78℃、质量分数40的KOH溶液中腐蚀硅尖,再经980℃干氧氧化3h进行锐化削尖,可制备出纵横比大于2、曲率半径达纳米量级的硅尖阵列。

失效原子力显微镜硅针尖再生

原子力显微镜的传统商品硅针尖在使用过程中极易因磨损而失效,本文研究了一种在实验室条件下简易可行的回收利用失效硅针尖的方法。在原子力显微镜的敲击模式下使用曲率半径大于100nm的失效硅针尖对生长单壁碳纳米管的样品表面进行扫描,把样品表面的单壁碳纳米管管束粘接到硅针尖上,可制得直径在5～20nm的碳纳米管针尖。实验对碳纳米管针尖和新的商品硅针尖进行了成像对比,所制备的碳纳米管针尖不仅在成像分辨率而且在成像稳定性上都优于新的商品硅针尖。

压电微悬臂梁探针的制作工艺研究

为实现压电探针在纳米器件表征和加工领域的应用,设计并制作了一种压电微悬臂梁探针.采用各向异性湿法腐蚀的方法得到纳米级硅针尖,用局部压电层方法解决了压电微悬臂梁探针制作过程中探针、压电薄膜和微悬臂梁之间的工艺兼容性问题.使用微力传感器测试平台对尺寸为450μm×70μm的压电悬臂梁探针进行测试,结果表明,这种尺寸的压电悬臂梁探针的弹性常数为21.17N/m,与理论计算值相符.通过对压电探针的设计制作,总结了湿法腐蚀-干法刻蚀等工艺的结合方案,为压电探针的广泛应用奠定了基础.

扭摆型隧穿磁强计的设计方法研究

本文提出了一种扭摆、谐振型隧穿式磁强计及其设计方法,它采用扭摆型线圈敏感被测磁场,结构易于加工且能够有效降低1/f噪声的影响。通过理论推导建立了扭摆和扭梁的力学模型,得出了磁强计灵敏度与扭梁刚度的关系,通过仿真说明了系统中各结构参数之间的关系,得到了隧穿式磁强计的设计原则,运用提出的设计流程和原则,进行了磁强计实例设计,在ANSYS下对此模型进行了固有频率和静态变形仿真,仿真结果与通过设计方法得出的值吻合较好,从而验证了模型的可靠性和方法的合理性。

满足自锐效应的AFM探针针尖加工

根据各向异性湿法刻蚀针尖的自锐效应模型和晶面交点模型,设计了AFM探针针尖加工工艺流程,并进行了针尖加工实验。通过分析实验结果并结合晶面交点模型,分别得到了针尖形状与蚀液浓度、刻蚀液温度、添加剂、掩模方向的关系。结合自锐效应模型,得到了(100)硅片刻蚀针尖自锐条件。最后对工艺参数进行了优化,采用15 mol/L的KOH溶液,在70℃,并且方形掩模边缘平行于<110>方向,可以得到满足自锐效应的、重复率高、表面粗糙度小、高宽比为1.56的单晶硅针尖。

MEMS负电晕放电气体传感器

设计并制备了一种基于负电晕放电原理及微机电系统(MEMS)技术的多针-板型气体传感器。研究了电极间距对传感器放电特性的影响,综合考虑起晕电压、信号输出范围及稳定放电范围,优化电极间距为120μm。测试了传感器在体积分数均为6×10^(-4)的乙酸、异丙醇、乙醇和丙酮四种有机气体中的放电特性,传感器对乙酸气体响应最灵敏。测试了传感器在-0.91 kV放电电压下对乙酸气体的敏感特性。结果表明,该传感器对不同体积分数的乙酸气体的响应具有较好的线性关系,对体积分数为10^(-6)的乙酸气体的响应约为0.61 mV,理论检测限(三倍噪声)约为1.2×10^(-5)。传感器对乙酸气体响应灵敏度高、重复性好。

硅胶假体真皮垫隆鼻术

目的用切眉制成的真皮垫结合硅胶假体行隆鼻术,探讨自体真皮在美容外科的应用。方法自2000年至2004年,对26例女性患者切取的眉制成真皮垫,缝合于硅胶假体成角浅面,置于鼻背鼻根部的深筋膜下。结果26例患者的鼻尖部均得到有效提高,效果满意。结论利用切除的自体真皮组织作为隆鼻材料,为美容外科提供了一种经济实用的有效方法。

硅尖的制备及在传感器技术中的应用

介绍了硅尖的制备及其在传感器技术中的应用。硅尖的制备方法可与现代IC工艺兼容且易削尖,故比其它材料微尖更实用。硅尖的应用随着制备工艺的改进与其它相关技术的进步必将得到新的开发。

制造整体铸钢模具所需陶瓷型的制造工艺研究

提出了一种用于制造整体式铸钢模具所需陶瓷型的制造工艺。首先根据设计出的零件整体铸造模具的三维图,在数控铣床上通过二次加工制造出聚苯乙烯发泡板凹模,再利用硅橡胶翻模技术得到凸模,进而得到陶瓷型。用该工艺制造的整体式铸钢模具具有制造周期短,制造成本低的优点,实现了模具的快速制造。

自体耳软骨垫鼻尖辅助硅胶假体综合隆鼻临床效果研究

目的:探讨硅胶假体隆鼻+自体耳甲腔软骨垫鼻尖塑形的临床效果。方法:选择2014年8月至2016年1月在本院接受鼻整形手术的156例就医者为研究对象,按照术式不同分为两组,联合组和对照组。联合组83例,采用硅胶假体+自体耳软骨隆鼻术;对照组73例,应用单纯硅胶假体隆鼻术。比较两组就医者的一般资料、整体疗效、满意度及并发症发生率。结果:两组就医者的一般资料无明显差异(P>0.05);联合组就医者整体疗效优于对照组,且联合组就医者的鼻尖并发症发生率(2.4%)明显低于对照组(23.3%),其术后满意度(95.2%)明显优于对照组(82.2%),差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论:硅胶假体隆鼻+自体耳甲腔软骨垫鼻尖塑形行鼻部整形,就医者满意度高,安全性良好,值得临床推广。

电化学湿法腐蚀法制备硅微柱阵列

采用TMAH (Tetramethyl Ammonium Hydroxide)腐蚀液在P(100)硅片上制备倒棱台,进而采用电化学湿法刻蚀法制备具有微柱结构的阵列器件。借鉴N型多孔硅的形成理论,提出了微柱的形成模型,分析了微柱的形成条件,并对其主要的几何结构参数之间的关系进行了探讨。结果表明微柱的形成与倒棱台的结构参数、孔的结构参数以及空间电荷区等因素相关。倒棱台的底面尺寸决定了微柱的结构,且倒棱台开口的大小需要大于平均孔径。微柱直径始终小于2倍的空间电荷区宽度。微柱内载流子的耗尽是微柱未被刻蚀的主要原因。

硅基场发射阴极材料研究进展

场发射显示技术在原理上具有多种优越性能,可能在未来平板显示技术中居主导地位。硅基场发射阴极易于与其周边驱动电路实现集成,因而更具有明显的开发前景。在综述硅基场发射阴极材料最新研究进展的基础上,就其所面临的问题、可能的解决方案和未来的发展趋势做出了评述。

高速条件下硅橡胶可磨耗性的研究

研究了在测试硅橡胶可磨耗性过程中,高速条件下进给深度、进给速率和叶尖线速度对硅橡胶可磨耗性的影响。结果表明,硅橡胶在不同试验条件下有不同的磨损形貌和磨屑形态;进给深度对硅橡胶的可磨耗性影响较小;但进给速率和叶尖线速度对硅橡胶的可磨耗性影响较大。当叶尖线速度为100 m/s、进给深度为1 000μm时,在小于50μm/s的进给速率下,磨损形貌呈明显刮痕,磨屑为粉末状;在50～400μm/s的进给速率下,呈刮痕和沙丘纹的综合形貌,磨屑呈粉末状和搓泥状;当进给速率为100μm/s、进给深度为1 000μm时,叶尖线速度不超过150 m/s时,磨损形貌为刮痕和沙丘纹,磨屑为粉末状和搓泥状;当叶尖线速度不低于175 m/s时,出现鱼鳞状倒刺的粗糙磨损形貌,且随着线速度的增加,磨屑的冲击能量奕大。

耳软骨在二次隆鼻术及鼻尖成形术中的应用

目的：探索二次隆鼻术及鼻尖成形术的方法。方法：采用鼻小柱“飞鸟”形切口加鼻翼软骨缘切口，切开分离皮肤、皮下组织，显露假体并取出，分离两侧鼻翼软骨及侧鼻软骨等，将取下的耳软骨缝合固定于新雕刻假体的顶部及短壁上，插入鼻背固定，缝合双侧穹窿部鼻翼软骨，缝合切口。结果：自2010年6月～2013年6月对46例不满意隆鼻术行二次隆鼻及鼻尖成形术，获得满意的手术效果。术后鼻尖形态自然、鼻长度延长、高度增加、歪鼻也得到矫正等。结论：用自体耳软骨及硅胶假体行二次隆鼻术及鼻尖整形术，能解决鼻尖不良形态，矫正鼻偏斜、鼻孔外露、增加鼻长度，获得鼻部整体形态自然协调的效果，是一种理想的手术方法。

碘过饱和KOH溶液腐蚀硅尖技术研究

氢氧化钾溶液腐蚀硅尖具有易于实现、设备简单、优异的纵向腐蚀均匀性等优点,但腐蚀均匀性差、纵向和横向腐蚀速率之比低、针形为不对称的八棱锥。通过在KOH溶液中添加过饱和的碘单质(I2),显著减小了快腐蚀面的削角速率,在较小的掩膜下腐蚀出高的硅尖。更为重要的是该腐蚀液腐蚀的硅尖异于常规的不对称八棱锥,而是一种半锥角很小的"火箭尖"形状,因此可望获得更好的扫描特性和隧道效应。

硅尖阵列的制备及其在真空微电子加速度计中的应用(英文)

针对微电子器件,提出了一种简单、低成本、便于批量加工的硅尖阵列制备方法。分析了各向异性和各向同性湿法腐蚀的特点,研究了不同腐蚀液中硅尖的形成机理和腐蚀速率,采用扫描电子显微镜(SEM)观测硅尖形貌。结果表明:在质量分数40%KOH腐蚀液中添加I2和KI,显著减小了削角速率,得到了呈"火箭尖"的硅尖阵列。各向同性腐蚀采用HNA腐蚀液,腐蚀的硅尖呈埃菲尔铁塔形。通过调整腐蚀液配比,氧化锐化后,硅尖尖端曲率半径小于15nm。该硅尖阵列已成功应用于真空微电子加速度计之中。