【摘要】：近年來以硅為原材料制作先進的微通道板成為國內研究的熱點,相比傳統(tǒng)微通道板,硅微通道板具有孔徑更小,噪聲因子更小,增益更高,壽命更長等特點,而且其應用范圍廣泛,不但應用在質譜儀中,還在X射線光電子能譜儀、俄歇電子能譜儀等眾多儀器中有所應用。論文主要研究基于硅微通道列陣厚層氧化機理,對硅微通道列陣氧化動力學進行了研究。在不同氧化爐溫度和水浴鍋溫度條件下對濕氧氧化速率進行分析,得到不同溫度下的氧化速率。并且對硅微通道列陣氧化前后通道結構進行分析,根據對不同的溫度、基底厚度、退火方式對其氧化后形變進行分析,得到不同參數樣品厚層氧化后形變趨勢。通過ANSYS模擬軟件對硅微通道列陣高溫氧化中應力以及應變進行仿真模擬,模擬出不同溫度下硅微通道的應力和應變分布。最后,設計約束氧化實驗方案,解決高溫氧化導致的器件翹曲形變問題。本文通過優(yōu)化硅微通道板基體制備工藝,為獲得更為完整優(yōu)質的硅微通道板基體器件,并為后續(xù)加工做充分準備。
[Abstract]:In recent years, fabrication of advanced microchannel plates using silicon as raw materials has become a hot topic in China. Compared with traditional microchannel boards, silicon microchannel plates have the characteristics of smaller aperture, smaller noise factor, higher gain, longer life, and so on. It is widely used not only in mass spectrometer, but also in X-ray photoelectron spectrometer, Auger electron spectrometer and many other instruments. Based on the mechanism of thick layer oxidation of silicon microchannel array, the oxidation kinetics of silicon microchannel array is studied in this paper. The wet oxygen oxidation rate was analyzed at different temperature of oxidation furnace and water bath pot, and the oxidation rate was obtained at different temperature. The structure of silicon microchannel array before and after oxidation was analyzed, and the deformation after oxidation was analyzed according to different temperature, substrate thickness and annealing method, and the trend of deformation after thick layer oxidation of samples with different parameters was obtained. The stress and strain distribution of silicon microchannel at different temperatures were simulated by ANSYS software. Finally, an experimental scheme of constrained oxidation is designed to solve the warpage problem caused by high temperature oxidation. In this paper, the fabrication process of silicon microchannel plate substrate is optimized to obtain a more complete and high quality silicon microchannel plate substrate device, and to prepare for the subsequent processing.
【學位授予單位】：長春理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TN303

【參考文獻】

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1 黃永剛;黃英;張洋;劉輝;李國恩;;硅微通道板的研究進展[J];應用光學;2011年05期

2 王國政;熊崢;王薊;秦旭磊;付申成;王洋;端木慶鐸;;硅微通道陣列光電化學腐蝕中通道尺寸控制技術[J];長春理工大學學報(自然科學版);2010年03期

3 陳錫棟;楊婕;趙曉棟;范細秋;;有限元法的發(fā)展現狀及應用[J];中國制造業(yè)信息化;2010年11期

4 寧連旺;;ANSYS有限元分析理論與發(fā)展[J];山西科技;2008年04期

5 劉力;李明萬;賈糧棉;;基于ANSYS的有限元分析在工程中的應用[J];黃石理工學院學報;2007年05期

6 吳兆豐,吳廣明,姚蘭芳,沈軍,劉楓;低介電常數多孔二氧化硅薄膜的制備與研究[J];材料科學與工程學報;2005年03期

7 高延軍,王國政,端木慶鐸,田景全;硅誘導坑形成及深孔列陣電化學微加工工藝方案的探討[J];長春理工大學學報;2005年01期

8 張建峰,王翠玲,吳玉萍,顧明;ANSYS有限元分析軟件在熱分析中的應用[J];冶金能源;2004年05期

9 張淑琴;電子倍增器微通道板(MCP)在微光夜視技術中的應用[J];山西電子技術;2003年04期

10 王瑞,陳海霞,王廣峰;ANSYS有限元網格劃分淺析[J];天津工業(yè)大學學報;2002年04期

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1 胡恒升;薄氧化硅可靠性及擊穿機理研究[D];中國科學院上海冶金研究所;2000年

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1 王大鵬;硅微通道陣列結構的化學機械拋光及清洗技術研究[D];長春理工大學;2012年

2 孫銘澤;硅微通道結構釋放及整形技術研究[D];長春理工大學;2012年

3 吳俊徐;硅微通道結構的制作工藝研究[D];華東師范大學;2006年

4 高延軍;硅微通道列陣電化學微加工技術研究[D];長春理工大學;2002年

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本文編號：2419574