张家口微纳加工应用

研究应着眼于开发一种新型的可配置、可升级的微纳制造平台和系统，以降低大批量或是小规模定制产品的生产成本。新一代微纳制造系统应满足下述要求：（1）能生产多种多样高度复杂的微纳产品；（2）具有微纳特性的组件的小型化连续生产；（3）为了掌握基于整个生产加工链制造的知识，新设计和仿真系统的产品开发过程的全部跨学科知识进行条理化和储存；（4）为了保证生产的灵活性和适应性，应确保在分布式制造中各企业的有效合作，以支撑通过新型商业生产、管理和物流方法来实现的中小型企业在综合制造网络中的有效整合；（5）是一个拥有更高级的智能和可靠性、可根据相应环境自行调整设置及生产加工参数的、可嵌入整个生产制造行业的制造系统；（6）新型可快速配置和价格适中的微纳制造系统，融入了面向任务和可重复配置的理念，能够实现连续的系统升级和无缝重复配置。大部份的湿刻蚀液均是各向同性的，换言之，对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。张家口微纳加工应用

微纳加工工艺基本分为表面加工体加工两大块，基本流程如下：表面加工基本流程如下：首先：沉积系绳层材料；第二步：光刻定义系绳层图形；第三步：刻蚀完成系绳层图形转移；第四步：沉积结构材料；第五步：光刻定义结构层图形；第六步：刻蚀完成结构层图形转移；第七步：释放去除系绳层，保留结构层，完成微结构制作；体加工基本流程如下：首先：沉积保护层材料；第二步：光刻定义保护图形；第三步：刻蚀完成保护层图形转移；第四步：腐蚀硅衬底，在制作三维立体腔结构；第五步：去除保护层材料。张家口微纳加工应用微纳加工平台，主要是两个方面：微纳加工、微纳检测。

当前纳米制造技术在环境友好方面有望大展身手的一些领域：1、照明：对于传统的白炽光源来说，LEDs是一种高效能的替代，纳米技术可用来开发更多新的光源。2、发动机/燃料效率：采用纳米颗粒燃料添加剂能够减少柴油机的能耗并改善局部空气质量。微纳材料也用来改善飞机涡轮叶片的热阻性能，使得发动机可以在更高的温度下继续运转，进而提高整个发动机的效率。3、减重：新型较强度复合材料能够减轻材料的重量。未来的目标包括：在金属合金和塑料中掺杂纳米管来减少飞机的重量；改进橡胶配方中掺杂入轮胎的纳米颗粒；利用通过纳米技术制得的汽车等的催化式排气净化器优化车内燃料的燃烧过程。

微纳加工氧化工艺是在高温下，衬底的硅直接与O2发生反应生成SiO2，后续O2通过SiO2层扩散到Si/SiO2界面，继续与Si发生反应增加SiO2薄膜的厚度，生成1个单位厚度的SiO2薄膜，需要消耗0.445单位厚度的Si衬底；相对CVD工艺而言，氧化工艺可以制作更加致密的SiO2薄膜，有利于与其他材料制作更加牢固可靠的结构层，提高MEMS器件的可靠性。同时致密的SiO2薄膜有利于提高与其它材料的湿法刻蚀选择比，提高刻蚀加工精度，制作更加精密的MEMS器件。同时氧化工艺一般采用传统的炉管设备来制作，成本低，产量大，一次作业100片以上，SiO2薄膜一致性也可以做到更高+/-3%以内。湿法刻蚀较普遍、也是成本较低的刻蚀方法。

    微纳加工-薄膜沉积与掺杂工艺。在微纳加工过程中，薄膜的形成方法主要为物理沉积、化学沉积和混合方法沉积。蒸发沉积（热蒸发、电子束蒸发）和溅射沉积是典型的物理方法，主要用于沉积金属单质薄膜、合金薄膜、化合物等。热蒸发是在高真空下，利用电阻加热至材料的熔化温度，使其蒸发至基底表面形成薄膜，而电子束蒸发为使用电子束加热；磁控溅射在高真空，在电场的作用下，Ar气被电离为Ar离子高能量轰击靶材，使靶材发生溅射并沉积于基底；磁控溅射方法沉积的薄膜纯度高、致密性好，热蒸发主要用于沉积低熔点金属薄膜或者厚膜；化学气相沉积（CVD）是典型的化学方法而等离子体增强化学气相沉积（PECVD）是物理与化学相结合的混合方法，CVD和PECVD用于生长氮化硅、氧化硅等介质膜。真空蒸镀，简称蒸镀，是指在真空条件下，采用一定的加热蒸发方式蒸发镀膜材料（或称膜料）并使之气化，粒子飞至基片表面凝聚成膜的工艺方法。蒸镀是使用较早、用途较广的气相沉积技术，具有成膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。 微纳加工平台包括光刻、磁控溅射、电子束蒸镀、湿法腐蚀、干法腐蚀、表面形貌测量。宁德微纳加工平台

微纳制造的加工材料多种多样。张家口微纳加工应用

纳秒和飞秒之间,皮秒激光微纳加工应用独具优势！与传统的微纳加工技术相比，激光微纳加工具有如下独特的优点：非接触加工不损坏工具、能量可调、加工方式灵活、可实现柔性加工等。其中全固态皮秒激光具有极窄的脉冲宽度(皮秒)、极高的峰值功率(兆瓦)以及优异的光束质量，被广泛应用于各种金属、非金属材料的精密加工。研究表明，脉冲宽度高于10ps的皮秒激光加工过程中有明显的热效应存在，而且随着激光与材料作用时间的增加，工件表面会产生微裂纹以及再铸层；脉冲宽度低于5ps的皮秒激光与材料作用时会产生非线性效应，这对金属材料的加工非常不利。因此，适合微纳精密加工用的皮秒激光的脉冲宽度在5~10ps之间。为了提高加工效率，重复频率一般设定在十万赫兹量级，而平均功率则根据所加工材料的烧蚀阈值而定。张家口微纳加工应用

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