聚焦离子束技术(focused ion beam,FIB)由于其高精度刻蚀、定点加工、实时成像等优势,常用于精密加工、TEM制样等领域。其工作机理通常为:刻蚀、淀积与成像。而基于FIB新的加工手段正在被探索和研究,其中就包括两种聚焦离子束致形变技术...聚焦离子束技术(focused ion beam,FIB)由于其高精度刻蚀、定点加工、实时成像等优势,常用于精密加工、TEM制样等领域。其工作机理通常为:刻蚀、淀积与成像。而基于FIB新的加工手段正在被探索和研究,其中就包括两种聚焦离子束致形变技术,分别为聚焦离子束应力引入致形变技术(FIB-stress induced deformation,FIBSID)和聚焦离子束物质再分布致形变技术(FIB-material-redistribution induced deformation,FIB-MRD)。前者通过控制FIB辐照时离子注入与溅射之间的竞争关系实现悬臂梁的多角度弯曲,后者利用粒子与物质作用时的瑞利不稳定性构建纳米结构,在一定意义上扩充了聚焦离子束的应用范围。运用上述方法可以加工三维微纳螺旋,悬浮光滑纳米弦以及大规模阵列化纳米网孔等多样化微/纳功能构件,在微流控系统,太赫兹通信,光学天线等领域具有很强的应用前景。展开更多
重点研究了聚焦离子束的相关原理和应用。利用聚焦离子束应力引入致形变(Focused Ion Beam Stress-Introduced Deformation,FIB-SID)技术与常规微加工工艺相结合,制备微型金属无源螺旋电感的设计方法和工艺流程,并对其电学性能进行初步...重点研究了聚焦离子束的相关原理和应用。利用聚焦离子束应力引入致形变(Focused Ion Beam Stress-Introduced Deformation,FIB-SID)技术与常规微加工工艺相结合,制备微型金属无源螺旋电感的设计方法和工艺流程,并对其电学性能进行初步高频测试。首先在SOI(Silicon-on-Insulator)基片上通过光刻、溅射以及各项同性刻蚀等常规工艺制得悬浮的金属悬臂梁,再利用FIB刻蚀原理进行应力引入,通过控制注入离子剂量、FIB应力引入的次数、FIB扫描的间距等试验参数制得不同尺寸结构的三维螺旋金属无源电感。后,采用安捷伦网络分析仪与微波探针台,使用GSG结构及相应的去嵌方法,对微型金属螺线管电感进行了高频测试。得出了三维螺旋微纳电感的电感值、品质因子、电压驻波比、回波损耗随频率变化关系。展开更多
低温共烧陶瓷(LTCC)技术是实现电子设备小型化、高密度集成化的主流封装/组装集成技术,可适用于耐高温、耐受恶劣环境下的特性要求。报道了以LTCC为结构材料设计、制作的一种MEMS差分电容式加速度计。该器件的敏感质量、4根悬臂梁结构...低温共烧陶瓷(LTCC)技术是实现电子设备小型化、高密度集成化的主流封装/组装集成技术,可适用于耐高温、耐受恶劣环境下的特性要求。报道了以LTCC为结构材料设计、制作的一种MEMS差分电容式加速度计。该器件的敏感质量、4根悬臂梁结构都内嵌于LTCC多层基板,质量块和上下盖板之间通过印刷电极组成差分电容对;高精度电容检测芯片表贴于LTCC基板表面,将差分电容信号转化为电压信号。论文讨论了微机械LTCC加速度计的设计与制备、检测电路和性能测试。LTCC的高密度多层布线减小了互连线的长度和相关耦合寄生电容;基于集成芯片的检测电路解决了分立式检测电路的引起噪声大、电路复杂等问题。测试结果表明:该加速度计结构灵敏度较高,小载荷情况下表现出良好的线性关系,灵敏度约为30.3 m V/gn。展开更多
文摘重点研究了聚焦离子束的相关原理和应用。利用聚焦离子束应力引入致形变(Focused Ion Beam Stress-Introduced Deformation,FIB-SID)技术与常规微加工工艺相结合,制备微型金属无源螺旋电感的设计方法和工艺流程,并对其电学性能进行初步高频测试。首先在SOI(Silicon-on-Insulator)基片上通过光刻、溅射以及各项同性刻蚀等常规工艺制得悬浮的金属悬臂梁,再利用FIB刻蚀原理进行应力引入,通过控制注入离子剂量、FIB应力引入的次数、FIB扫描的间距等试验参数制得不同尺寸结构的三维螺旋金属无源电感。后,采用安捷伦网络分析仪与微波探针台,使用GSG结构及相应的去嵌方法,对微型金属螺线管电感进行了高频测试。得出了三维螺旋微纳电感的电感值、品质因子、电压驻波比、回波损耗随频率变化关系。
文摘该文基于MEMS电场敏感芯片,研制出了一种新型的地面大气电场传感器,解决了现有场磨式电场仪易磨损、功耗大、故障率高等问题。敏感芯片采用SOIMUMPS加工工艺制备,其芯片面积仅为5.5 mm×5.5 mm。该文提出了传感器敏感芯片的弱信号检测方法,设计出了满足环境适应性的传感器整体结构方案,并建立了传感器的灵敏度分析模型。对电场传感器进行测试,测量范围为-50 k V/m^50 k V/m,总不确定度为0.67%,分辨力达到10 V/m,功耗仅为0.62 W。外场试验结果表明,MEMS地面大气电场传感器在晴天和雷暴天的电场探测结果,与Campbell公司场磨式电场仪探测结果都有较好的一致性,说明该传感器能满足预测雷暴要求,实现雷电监测和预警功能。
文摘低温共烧陶瓷(LTCC)技术是实现电子设备小型化、高密度集成化的主流封装/组装集成技术,可适用于耐高温、耐受恶劣环境下的特性要求。报道了以LTCC为结构材料设计、制作的一种MEMS差分电容式加速度计。该器件的敏感质量、4根悬臂梁结构都内嵌于LTCC多层基板,质量块和上下盖板之间通过印刷电极组成差分电容对;高精度电容检测芯片表贴于LTCC基板表面,将差分电容信号转化为电压信号。论文讨论了微机械LTCC加速度计的设计与制备、检测电路和性能测试。LTCC的高密度多层布线减小了互连线的长度和相关耦合寄生电容;基于集成芯片的检测电路解决了分立式检测电路的引起噪声大、电路复杂等问题。测试结果表明:该加速度计结构灵敏度较高,小载荷情况下表现出良好的线性关系,灵敏度约为30.3 m V/gn。
