微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）自上個(gè)世紀(jì)80年代誕生以來(lái),就不斷的推動(dòng)著制造技術(shù)向微型化發(fā)展。其中利用電化學(xué)方法進(jìn)行微納米尺度的加工方法,引起了人們的廣泛關(guān)注。相對(duì)于傳統(tǒng)的微加工技術(shù),如IC工藝、電子束與離子束加工等,電化學(xué)加工方法具有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì):加工分辨率高、工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、加工表面無(wú)殘余應(yīng)力等,使得越來(lái)越多的研究者將目光聚集到這一研究領(lǐng)域。磷化銦作為第二代半導(dǎo)體材料,是一種非常重要的光電材料,對(duì)其進(jìn)行微結(jié)構(gòu)加工具有重要意義。本論文圍繞約束刻蝕劑層技術(shù)在半導(dǎo)體材料磷化銦表面上進(jìn)行復(fù)雜三維微納結(jié)構(gòu)的復(fù)制加工進(jìn)行研究,并且成功地加工出了具有高分辨率的陣列微光學(xué)結(jié)構(gòu)。論文主要工作與結(jié)論如下:1、通過(guò)元素化學(xué)和同類化合物半導(dǎo)體材料之間化學(xué)性質(zhì)的比較探討,結(jié)合電化學(xué)測(cè)試與腐蝕失重測(cè)量,選擇了HNO3/HCl及Br2/HCl作為對(duì)磷化銦的刻蝕體系。通過(guò)循環(huán)伏安特性曲線測(cè)量與分析對(duì)所選體系進(jìn)行了考察與驗(yàn)證,確定了對(duì)應(yīng)的捕捉劑NaOH與L-胱氨酸。2、利用標(biāo)準(zhǔn)鉑圓柱電極對(duì)于兩種所選體系進(jìn)行了微孔刻蝕加工研究,通過(guò)對(duì)刻蝕結(jié)果的分析,最終選擇Br2/HCl/L-胱氨酸作為磷化銦加工的刻蝕體系;通過(guò)系統(tǒng)的刻... 

【文章來(lái)源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 微機(jī)電系統(tǒng)介紹
    1.2 現(xiàn)代微細(xì)加工技術(shù)
        1.2.1 微細(xì)加工技術(shù)的分類
        1.2.2 LIGA技術(shù)
        1.2.3 硅基MEMS加工技術(shù)
        1.2.4 微接觸印刷技術(shù)
        1.2.5 EFAB技術(shù)（Electrochemical Fabrication的簡(jiǎn)稱）
        1.2.6 超短電位脈沖電化學(xué)微加工技術(shù)
        1.2.7 掃描電化學(xué)顯微鏡技術(shù)（SECM）
        1.2.8 掃描探針顯微鏡技術(shù)（SPM）
    1.3 約束刻蝕劑層技術(shù)（CELT）
        1.3.1 當(dāng)前微加工方法的總結(jié)
        1.3.2 約束刻蝕劑層技術(shù)簡(jiǎn)介（CELT）
    1.4 本論文的目標(biāo)及設(shè)想
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料以及試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用到的化學(xué)試劑
        2.1.2 被加工材料
        2.1.3 其它實(shí)驗(yàn)裝置以及實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 工作電極的制作
        2.2.1 微圓柱電極的制作方法
        2.2.2 PMMA/Ti/Pt模板電極的制作
        2.2.3 PMMA納米熱壓印復(fù)制過(guò)程
        2.2.4 PMMA/Ti/Pt模板電極的制作
    2.3 電解池
    2.4 超精密電化學(xué)微加工系統(tǒng)
        2.4.1 儀器的組成及其性能
        2.4.2 電化學(xué)微加工操作步驟
    2.5 磷化銦表面的電接觸點(diǎn)的化學(xué)鍍鎳
    2.6 微結(jié)構(gòu)表征方法簡(jiǎn)介
        2.6.1 金相顯微鏡
        2.6.2 掃描電子顯微鏡（SEM）
        2.6.3 原子力顯微鏡（AFM）
第3章 磷化銦的約束刻蝕機(jī)理研究
    3.1 前言
    3.2 刻蝕體系的篩選
    3.3 HNO3體系對(duì)磷化銦刻蝕動(dòng)力學(xué)研究
        3.3.1 刻蝕速率的腐蝕失重法測(cè)定
        3.3.2 塔菲爾曲線的測(cè)量以及電化學(xué)腐蝕速率的計(jì)算
        3.3.3 捕捉劑的篩選
        3.3.4 HNO3/HCl/H2O刻蝕的原理
    3.4 Br2體系對(duì)磷化銦刻蝕動(dòng)力學(xué)研究
        3.4.1 Br2相關(guān)刻蝕體系的前期篩選
        3.4.2 捕捉劑的篩選
        3.4.3 利用Br2/HCl/L-胱氨酸體系對(duì)N型磷化銦進(jìn)行CELT加工的原理
    3.5 本章小結(jié)
第4章 磷化銦刻蝕體系的篩選及優(yōu)化
    4.1 前言
    4.2 Pt微圓柱電極的微孔加工實(shí)驗(yàn)
        4.2.1 HNO3/HCl/NaOH體系的微孔加工實(shí)驗(yàn)
        4.2.2 利用Br2/HCl/L-胱氨酸體系進(jìn)行刻蝕加工
    4.3 本章小結(jié)
第5章 CELT技術(shù)用于磷化銦表面三維微結(jié)構(gòu)的復(fù)制加工
    5.1 前言
    5.2 CELT加工過(guò)程中需要注意的問(wèn)題
        5.2.1 模板電極與磷化銦間的平行度問(wèn)題
        5.2.2 溶液的補(bǔ)充及更新問(wèn)題
    5.3 利用約束刻蝕劑層技術(shù)在N型磷化銦上制作微納光學(xué)元件
    5.4 本章小結(jié)
第6章 研究工作總結(jié)與展望
    6.1 本論文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)研究工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3544399