【摘要】：近年來以硅為原材料制作先進(jìn)的微通道板成為國內(nèi)研究的熱點(diǎn),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(diǎn),而且其應(yīng)用范圍廣泛,不但應(yīng)用在質(zhì)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(yīng)用。論文主要研究基于硅微通道列陣厚層氧化機(jī)理,對硅微通道列陣氧化動(dòng)力學(xué)進(jìn)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(jìn)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(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,根據(jù)對不同的溫度、基底厚度、退火方式對其氧化后形變進(jìn)行分析,得到不同參數(shù)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(yīng)力以及應(yīng)變進(jìn)行仿真模擬,模擬出不同溫度下硅微通道的應(yīng)力和應(yīng)變分布。最后,設(shè)計(jì)約束氧化實(shí)驗(yàn)方案,解決高溫氧化導(dǎo)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(zhì)的硅微通道板基體器件,并為后續(xù)加工做充分準(zhǔn)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(xué)位授予單位】：長春理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TN303

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2419574