今天，隨著微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）的迅速發(fā)展，微型化、集成化、智能化已成為科學(xué)技術(shù)中最為重要的發(fā)展趨勢(shì)。微系統(tǒng)將成為21世紀(jì)最具挑戰(zhàn)性的科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域之一，它將使人類認(rèn)識(shí)世界、改造世界的能力產(chǎn)生巨大的突破。近年來，利用電化學(xué)加工方法進(jìn)行微納米尺度加工作為新興的高新技術(shù)，已成為令人矚目的極具潛力的技術(shù)進(jìn)步之一。電化學(xué)微細(xì)加工方法因其具有適用材料范圍廣、加工無應(yīng)力、表面質(zhì)量高、環(huán)境要求低、分辨率高以及加工成本低等優(yōu)勢(shì)，在加工復(fù)雜三維微納結(jié)構(gòu)中具有巨大的潛力。約束刻蝕劑層技術(shù)（CELT），于1992年由田昭武院士首次提出，是一種新型微納米結(jié)構(gòu)加工方法，能同時(shí)具備許多傳統(tǒng)微納加工技術(shù)所無法達(dá)到的綜合優(yōu)勢(shì)：（1）加工分辨率能達(dá)到微納米尺度；（2）能復(fù)制加工真正的復(fù)雜三維微結(jié)構(gòu)；（3）可實(shí)現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)的批量生產(chǎn)。本論文主要是利用約束刻蝕劑層技術(shù)在半導(dǎo)體材料Si表面進(jìn)行復(fù)雜三維微納結(jié)構(gòu)的復(fù)制加工研究，利用PMMA/Ti/Pt微凸透鏡陣列模板電極成功地在p-Si表面加工出具有亞微米級(jí)分辨率的三維微結(jié)構(gòu)圖案。論文的主要研究結(jié)果如下：1、通過電化學(xué)方法以及腐蝕失重分析等尋找并研究了對(duì)硅進(jìn)行有效刻蝕加工的刻蝕劑及... 

【文章來源】：南昌航空大學(xué)江西省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
目錄
第1章 緒論
    1.1 微系統(tǒng)的簡(jiǎn)介
    1.2 現(xiàn)代微細(xì)加工技術(shù)
        1.2.1 微細(xì)加工技術(shù)分類
        1.2.2 LIGA 技術(shù)
        1.2.3 體硅微加工技術(shù)
        1.2.4 硅表面微機(jī)械加工技術(shù)
        1.2.5 微接觸印刷技術(shù)
        1.2.6 固相鍵合技術(shù)
        1.2.7 3D 電化學(xué)微加工
        1.2.8 EFAB 技術(shù)
        1.2.9 掃描電化學(xué)顯微鏡（SECM）技術(shù)
        1.2.10 掃描探針顯微鏡技術(shù)（SPM）
        1.2.11 電化學(xué)濕印章技術(shù)
    1.3 約束刻蝕劑層技術(shù)（CELT）
        1.3.1 當(dāng)前三維微加工方法的局限性
        1.3.2 約束刻蝕劑層技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.3.3 約束刻蝕劑層技術(shù)的原理及其優(yōu)點(diǎn)
    1.4 本論文的目標(biāo)與設(shè)想
第2章 實(shí)驗(yàn)部分
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料與試劑
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑
        2.1.2 被加工基底材料
        2.1.3 其他實(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 Pt 微圓柱電極
        2.2.2 PMMA/Ti/Pt 模板電極
        2.2.3 Pt 微圓柱電極與 PMMA/Ti/Pt 模板電極的比較
    2.3 電解池
    2.4 超精密電化學(xué)微鈉米加工制造系統(tǒng)
        2.4.1 儀器的組成及其性能
        2.4.2 電化學(xué)微加工實(shí)驗(yàn)操作步驟
    2.5 p-Si 表面電接觸點(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 Si 約束刻蝕機(jī)理研究
    3.1 前言
    3.2 刻蝕劑的遴選
    3.3 HNO_3/HF 刻蝕體系對(duì)硅刻蝕動(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)量和電化學(xué)腐蝕速率推算
        3.3.3 捕捉劑的篩選
        3.3.4 利用 HNO_3/HF/NaOH 體系對(duì) p-Si 進(jìn)行 CELT 加工的原理
    3.4 Br_2/HF 刻蝕體系對(duì) Si 刻蝕動(dòng)力學(xué)研究
        3.4.1 捕捉劑的篩選
        3.4.2 利用 Br_2/HF/L-胱氨酸體系對(duì) p 型硅進(jìn)行 CELT 加工原理
    3.5 表面活性劑的篩選
    3.6 溫度對(duì) p-Si 腐蝕速率的影響
    3.7 本章小結(jié)
第4章 硅約束刻蝕體系的篩選和優(yōu)化
    4.1 前言
    4.2 利用 Pt 微圓柱電極對(duì)刻蝕體系進(jìn)行優(yōu)化
        4.2.1 利用 HNO_3/HF/NaOH 體系進(jìn)行刻蝕加工
        4.2.2 利用 Br_2/HF/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 p-Si 表面三維微結(jié)構(gòu)的復(fù)制加工
    5.1 前言
    5.2 CELT 加工硅基微/納光學(xué)元件需考慮的問題
        5.2.1 保持模板電極與硅平行的問題
        5.2.2 模板電極與基底微區(qū)溶液更新補(bǔ)充問題
    5.3 利用約束刻蝕劑層技術(shù)在 p 型硅上制作微納光學(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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博士論文
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碩士論文
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[2]納米熱壓印設(shè)備與試驗(yàn)研究[D]. 胡曉峰.華中科技大學(xué) 2005
[3]約束刻蝕劑層技術(shù)用于砷化鎵三維規(guī)整細(xì)微圖形的復(fù)制加工[D]. 黃海茍.廈門大學(xué) 2001



本文編號(hào)：3275960