MEMS制作工艺深硅刻蚀即ICP刻蚀工艺:硅等离子体刻蚀工艺的基本原理干法刻蚀是利用射频电源使反应气体生成反应活性高的离子和电子,对硅片进行物理轰击及化学反应,以选择性的去除我们需要去除的区域。被刻蚀的物质变成挥发性的气体,经抽气系统抽离,然后按照设计图形要求刻蚀出我们需要实现的深度。干法刻蚀可以实现各向异性,垂直方向的刻蚀速率远大于侧向的。其原理如图所示,生成CF基的聚合物以进行侧壁掩护,以实现各向异性刻蚀刻蚀过程一般来说包含物理溅射性刻蚀和化学反应性刻蚀。对于物理溅射性刻蚀就是利用辉光放电,将气体解离成带正电的离子,再利用偏压将离子加速,溅击在被蚀刻物的表面,而将被蚀刻物质原子击出(各向异...
物联网普及极大拓展MEMS应用场景。物联网的产业架构可以分为四层:感知层、传输层、平台层和应用层,MEMS器件是物联网感知层重要组成部分。物联网的发展带动智能终端设备普及,推动MEMS需求放量,据全球移动通信系统协会GSMA统计,全球物联网设备数量已从2010年的20亿台,增长到2019年的120亿台,未来受益于5G商用化和WiFi 6的发展,物联网市场潜力巨大,GSMA预测,到2025年全球物联网设备将达到246亿台,2019到2025年将保持12.7%的复合增长率。MEMS的继电器与开关是什么?新疆MEMS微纳米加工销售厂家微机电系统是微米大小的机械系统,其中也包括不同形状的三维平板印刷产...
加速度传感器是很早广泛应用的MEMS之一。MEMS,作为一个机械结构为主的技术,可以通过设计使一个部件(图中橙色部件)相对底座substrate产生位移(这也是绝大部分MEMS的工作原理),这个部件称为质量块(proofmass)。质量块通过锚anchor,铰链hinge,或弹簧spring与底座连接。铰链或悬臂梁部分固定在底座。当感应到加速度时,质量块相对底座产生位移。通过一些换能技术可以将位移转换为电能,如果采用电容式传感结构(电容的大小受到两极板重叠面积或间距影响),电容大小的变化可以产生电流信号供其信号处理单元采样。通过梳齿结构可以极大地扩大传感面积,提高测量精度,降低信号处理难度。加...
MEMS制作工艺-太赫兹超材料器件应用前景: 在通信系统、雷达屏蔽、空间勘测等领域都有着重要的应用前景,近年来受到学术界的关注。基于微米纳米技术设计的周期微纳超材料能够在太赫兹波段表现出优异的敏感特性,特别是可与石墨烯二维材料集成设计,获得更优的频谱调制特性。因此、将太赫兹超材料和石墨烯二维材料集成,通过理论研究、软件仿真、流片测试实现了石墨烯太赫兹调制器的制备。能够在低频带滤波和高频带超宽带滤波的太赫兹滤波器,通过测试验证了理论和仿真的正确性,将超材料与石墨烯集成制备的太赫兹调制器可对太赫兹波进行调制。 MEMS传感器基本构成是什么?青海MEMS微纳米加工市场通过MEMS技术制作的...
MEMS制作工艺-微流控芯片: 1.微流控芯片是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是其容纳流体的有效结构(通道、反应室和其它某些功能部件)至少在一个纬度上为微米级尺度。由于微米级的结构,流体在其中显示和产生了与宏观尺度不同的特殊性能。因此发展出独特的分析产生的性能。 2.微流控芯片的特点及发展优势:微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点,它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析,并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。 3.其产生的应用目的是实现微全分析系统的目标-芯片实验室 4.目前工作发展的重点应用...
MEMS研究内容一般可以归纳为以下三个基本方面: 1.理论基础: 在当前MEMS所能达到的尺度下,宏观世界基本的物理规律仍然起作用,但由于尺寸缩小带来的影响(Scaling Effects),许多物理现象与宏观世界有很大区别,因此许多原来的理论基础都会发生变化,如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等,因此有必要对微动力学、微流体力学、微热力学、微摩擦学、微光学和微结构学进行深入的研究。这一方面的研究虽然受到重视,但难度较大,往往需要多学科的学者进行基础研究。2. 技术基础研究:主要包括微机械设计、微机械材料、微细加工、微装配与封装、集成技术、微测量等技术基础研究。3. 微机械在各学科...
MEMS具有以下几个基本特点,微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产。MEMS技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。 MEMS技术是一种典型的多学科交叉的前沿性研究领域,几乎涉及到自然及工程科学的所有领域,如电子技术、机械技术、物理学、化学、生物医学、材料科学、能源科学等。MEMS是一个单独的智能系统,可大批量生产,其系统尺寸在几毫米乃至更小,其内部结构一般在微米甚至纳米量级。例如,常见的MEMS产品尺寸一般都在3mm×3mm×1.5mm,甚至更小。微机电系统在国民经济和更高级别的系统方面将有着广泛的应用前景。主要民用领域是电子、医学、工业、汽车和...
MEMS制作工艺柔性电子的常用材料-PI: 柔性PI膜是一种由聚酰亚胺(PI)构成的薄膜材料,它是通过将均苯四甲酸二酐(PMDA)与二胺基二苯醚(ODA)在强极性溶剂中进行缩聚反应,然后流延成膜,然后经过亚胺化处理得到的高分子绝缘材料。柔性PI膜拥有许多独特的优点,如高绝缘性、良好的粘结性、强的耐辐射性和耐高温性能,使其成为一种综合性能很好的有机高分子材料。 柔性PI膜的应用非常广,尤其在电子、液晶显示、机械、航空航天、计算机、光伏电池等领域有着重要的用途。特别是在液晶显示行业中,柔性PI膜因其优越的性能而被用作新型材料,用于制造折叠屏手机的基板、盖板和触控材料。由于...
MEMS传感器的主要应用领域有哪些? 运动追踪在运动员的日常训练中,MEMS传感器可以用来进行3D人体运动测量,通过基于声学TOF,或者基于光学的TOF技术,对每一个动作进行记录,教练们对结果分析,反复比较,以便提高运动员的成绩。随着MEMS技术的进一步发展,MEMS传感器的价格也会随着降低,这在大众健身房中也可以广泛应用。在滑雪方面,3D运动追踪中的压力传感器、加速度传感器、陀螺仪以及GPS可以让使用者获得极精确的观察能力,除了可提供滑雪板的移动数据外,还可以记录使用者的位置和距离。在冲浪方面也是如此,安装在冲浪板上的3D运动追踪,可以记录海浪高度、速度、冲浪时间、浆板距离、水温以...
射频MEMS器件分为MEMS滤波器、MEMS开关、MEMS谐振器等。射频前端模组主要由滤波器、低噪声放大器、功率放大器、射频开关等器件组成,其中滤波器是射频前端中重要的分立器件,滤波器的工艺就是MEMS,在射频前端模组中占比超过50%,主要由村田制作所等国外公司生产。因为没有适用的国产5GMEMS滤波器,因此华为手机只能用4G,也是这个原因,可见MEMS滤波器的重要性。滤波器(SAW、BAW、FBAR等),负责接收通道的射频信号滤波,将接收的多种射频信号中特定频率的信号输出,将其他频率信号滤除。以SAW声表面波为例,通过电磁信号-声波-电磁信号的两次转换,将不受欢迎的频率信号滤除。超透镜的电子...
MEMS全称Micro Electromechanical System,微机电系统。是指尺寸在几毫米乃至更小的高科技装置,其内部结构一般在微米甚至纳米量级,是一个单独的智能系统。主要由传感器、作动器(执行器)和微能源三大部分组成。微机电系统涉及物理学、半导体、光学、电子工程、化学、材料工程、机械工程、生物医学、信息工程及生物工程等多种学科和工程技术,为智能系统、消费电子、可穿戴设备、智能家居、系统生物技术的合成生物学与微流控技术等领域开拓了广阔的用途。常见的产品包括MEMS生物微流控芯片、MEMS压电换能器、PMUT、CMUT、MEMS加速度计、MEMS麦克风、微马达、微泵、微振子、MEMS...
MEMS四种刻蚀工艺的不同需求: 高深宽比:硅蚀刻工艺通常需要处理高深宽比的问题,如应用在回转仪(gyroscopes)及硬盘机的读取头等微机电组件即为此例。另外,此高深宽比的特性也是发展下一代晶圆级的高密度构造连接上的解决方案。考虑到有关高深宽比的主要问题,是等离子进出蚀刻反应区的状况:包括蚀刻剂进入蚀刻接口的困难程度(可借助离子击穿高分子蔽覆层实现),以及反应副产品受制于孔洞中无法脱离。在一般的等离子压力条件下,离子的准直性(loncollimation)运动本身就会将高深宽比限制在约50:1。另外,随着具线宽深度特征离子的大量转移,这些细微变化可能会改变蚀刻过程中的轮廓。一般说...
MEMS研究内容一般可以归纳为以下三个基本方面: 1.理论基础: 在当前MEMS所能达到的尺度下,宏观世界基本的物理规律仍然起作用,但由于尺寸缩小带来的影响(Scaling Effects),许多物理现象与宏观世界有很大区别,因此许多原来的理论基础都会发生变化,如力的尺寸效应、微结构的表面效应、微观摩擦机理等,因此有必要对微动力学、微流体力学、微热力学、微摩擦学、微光学和微结构学进行深入的研究。这一方面的研究虽然受到重视,但难度较大,往往需要多学科的学者进行基础研究。2. 技术基础研究:主要包括微机械设计、微机械材料、微细加工、微装配与封装、集成技术、微测量等技术基础研究。3. 微机械在各学科...
MEMS制作工艺深硅刻蚀即ICP刻蚀工艺:硅等离子体刻蚀工艺的基本原理干法刻蚀是利用射频电源使反应气体生成反应活性高的离子和电子,对硅片进行物理轰击及化学反应,以选择性的去除我们需要去除的区域。被刻蚀的物质变成挥发性的气体,经抽气系统抽离,然后按照设计图形要求刻蚀出我们需要实现的深度。干法刻蚀可以实现各向异性,垂直方向的刻蚀速率远大于侧向的。其原理如图所示,生成CF基的聚合物以进行侧壁掩护,以实现各向异性刻蚀刻蚀过程一般来说包含物理溅射性刻蚀和化学反应性刻蚀。对于物理溅射性刻蚀就是利用辉光放电,将气体解离成带正电的离子,再利用偏压将离子加速,溅击在被蚀刻物的表面,而将被蚀刻物质原子击出(各向异...
MEMS制作工艺-太赫兹脉冲辐射探测: 光电导取样光电导取样是基于光导天线(photoconductiveantenna,PCA)发射机理的逆过程发展起来的一种探测THz脉冲信号的探测技术。如要对THz脉冲信号进行探测,首先,需将一个未加偏置电压的PCA放置于太赫兹光路之中,以便于一个光学门控脉冲(探测脉冲)对其门控。其中,这个探测脉冲和泵浦脉冲有可调节的时间延迟关系,而这个关系可利用一个延迟线来加以实现,尔后,用一束探测脉冲打到光电导介质上,这时在介质中能够产生出电子-空穴对(自由载流子),而此时同步到达的太赫兹脉冲则作为加在PCA上的偏置电场,以此来驱动那些载流子运动,从而在PC...
MEMS四种刻蚀工艺的不同需求: 1.体硅刻蚀:一些块体蚀刻些微机电组件制造过程中需要蚀刻挖除较大量的Si基材,如压力传感器即为一例,即通过蚀刻硅衬底背面形成深的孔洞,但未蚀穿正面,在正面形成一层薄膜。还有其他组件需蚀穿晶圆,不是完全蚀透晶背而是直到停在晶背的镀层上。基于Bosch工艺的一项特点,当要维持一个近乎于垂直且平滑的侧壁轮廓时,是很难获得高蚀刻率的。因此通常为达到很高的蚀刻率,一般避免不了伴随产生具有轻微倾斜角度的侧壁轮廓。不过当采用这类块体蚀刻时,工艺中很少需要垂直的侧壁。 2.准确刻蚀:精确蚀刻精确蚀刻工艺是专门为体积较小、垂直度和侧壁轮廓平滑性上升为关键因素的组...
MEMS传感器的主要应用领域有哪些? 1、医疗MEMS传感器应用于无创胎心检测,检测胎儿心率是一项技术性很强的工作,由于胎儿心率很快,在每分钟l20~160次之间,用传统的听诊器甚至只有放大作用的超声多普勒仪,用人工计数很难测量准确。具有数字显示功能的超声多普勒胎心监护仪,价格昂贵,少数大医院使用,在中、小型医院及广大的农村地区无法普及。此外,超声振动波作用于胎儿,会对胎儿产生很大的不利作用。尽管检测剂量很低,也属于有损探测范畴,不适于经常性、重复性的检查及家庭使用。而采用PMUT、或者CMUT的超声技术,可以探测或成像方式来呈现监测对象的准确的测量。 MEMS具有以下几个基本特点?...
MEMS制作工艺-太赫兹脉冲辐射探测: 光电导取样光电导取样是基于光导天线(photoconductiveantenna,PCA)发射机理的逆过程发展起来的一种探测THz脉冲信号的探测技术。如要对THz脉冲信号进行探测,首先,需将一个未加偏置电压的PCA放置于太赫兹光路之中,以便于一个光学门控脉冲(探测脉冲)对其门控。其中,这个探测脉冲和泵浦脉冲有可调节的时间延迟关系,而这个关系可利用一个延迟线来加以实现,尔后,用一束探测脉冲打到光电导介质上,这时在介质中能够产生出电子-空穴对(自由载流子),而此时同步到达的太赫兹脉冲则作为加在PCA上的偏置电场,以此来驱动那些载流子运动,从而在PC...
MEMS技术的主要分类:光学方面相关的资料与技术。光学随着信息技术、光通信技术的迅猛发展,MEMS发展的又一领域是与光学相结合,即综合微电子、微机械、光电子技术等基础技术,开发新型光器件,称为微光机电系统(MOEMS)。微光机电系统(MOEMS)能把各种MEMS结构件与微光学器件、光波导器件、半导体激光器件、光电检测器件等完整地集成在一起。形成一种全新的功能系统。MOEMS具有体积小、成本低、可批量生产、可精确驱动和控制等特点。MEMS的研究内容与方向是什么?西藏多功能MEMS微纳米加工 MEMS制作工艺-声表面波器件的特点: 1.声表面波具有极低的传播速度和极短的波长,它们各自比相应...
MEMS制作工艺-光学超表面meta-surface:超表面是指一种厚度小于波长的人工层状材料。超表面可实现对电磁波偏振、振幅、相位、极化方式、传播模式等特性的灵活有效调控。超表面可视为超材料的二维对应。 根据面内的结构形式,超表面可以分为两种:一种具有横向亚波长的微细结构,一种为均匀膜层。 根据调控的波的种类,超表面可分为光学超表面、声学超表面、机械超表面等。光学超表面 是最常见的一种类型,它可以通过亚波长的微结构来调控电磁波的偏振、相位、振幅、频率等特性,是一种结合了光学与纳米科技的新兴技术。 其超表面的制作方式,一般会用到电子束光刻技术EBL,通过纳米级的直写,将图...
物联网普及极大拓展MEMS应用场景。物联网的产业架构可以分为四层:感知层、传输层、平台层和应用层,MEMS器件是物联网感知层重要组成部分。物联网的发展带动智能终端设备普及,推动MEMS需求放量,据全球移动通信系统协会GSMA统计,全球物联网设备数量已从2010年的20亿台,增长到2019年的120亿台,未来受益于5G商用化和WiFi 6的发展,物联网市场潜力巨大,GSMA预测,到2025年全球物联网设备将达到246亿台,2019到2025年将保持12.7%的复合增长率。MEMS制作工艺中,以PI为特色的柔性电子出现填补了不少空白。个性化MEMS微纳米加工服务电话MEMS继电器与开关。其优势是体...
MEMS继电器与开关。其优势是体积小(密度高,采用微工艺批量制造从而降低成本),速度快,有望取代带部分传统电磁式继电器,并且可以直接与集成电路IC集成,极大地提高产品可靠性。其尺寸微小,接近于固态开关,而电路通断采用与机械接触(也有部分产品采用其他通断方式),其优势劣势基本上介于固态开关与传统机械开关之间。MEMS继电器与开关一般含有一个可移动悬臂梁,主要采用静电致动原理,当提高触点两端电压时,吸引力增加,引起悬臂梁向另一个触电移动,当移动至总行程的1/3时,开关将自动吸合(称之为pullin现象)。pullin现象在宏观世界同样存在,但是通过计算可以得知所需的阈值电压高得离谱,所以我们日常中...
MEMS制作工艺柔性电子的研究发展: 在近的10年间,康奈尔大学、普林斯顿大学、哈佛大学、西北大学、剑桥大学等国际有名的大学都先后建立了柔性电子技术专门研究机构,对柔性电子的材料、器件与工艺技术进行了大量研究。柔性电子技术同样引起了我国研究人员的高度关注与重视,在柔性电子有机材料制备、有机电子器件设计与应用等方面开展了大量的基础研究工作,并取得了一定进展。中国科学院长春应用化学研究所、中国科学院化学研究所、中国科学技术大学、华南理工大学、清华大学、西北工业大学、西安电子科技大学、天津大学、浙江大学、武汉大学、复旦大学、南京邮电大学、上海大学等单位在有机光电(高)分子材料和器件、发...
基于MEMS技术的SAW器件的工作模式和原理: 声表面波器件一般使用压电晶体(例如石英晶体等)作为媒介,然后通过外加一正电压产生声波,并通过衬底进行传播,然后转换成电信号输出。声表面波传感器中起主导作用的主要是压电效应,其设计时需要考虑多种因素:如相对尺寸、敏感性、效率等。一般地,无线无源声表面波传感器的信号频率范围从40MHz 到几个GHz。图2 所示为声表面波传感器常见的结构,主要部分包括压电衬底天线、敏感薄膜、IDT等 。传感器的敏感层通过改变声表面波的速度来实现频率的变化。 无线无源声表面波系统包:发射器、接收器、声表面波器件、通信频道。发射器和接收器组合成收发器或者解...
MEMS制作工艺ICP深硅刻蚀:在半导体制程中,单晶硅与多晶硅的刻蚀通常包括湿法刻蚀和干法刻蚀两种方法各有优劣,各有特点。湿法刻蚀即利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光刻胶掩膜覆盖的部分,而达到刻蚀的目的。因为湿法刻蚀是利用化学反应来进行薄膜的去除,而化学反应本身不具方向性,因此湿法刻蚀过程为等向性。湿法刻蚀过程可分为三个步骤:1)化学刻蚀液扩散至待刻蚀材料之表面;2)刻蚀液与待刻蚀材料发生化学反应;3)反应后之产物从刻蚀材料之表面扩散至溶液中,并随溶液排出。 湿法刻蚀之所以在微电子制作过程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的刻蚀选择比等优点。但相对...
大部分用户对汽车、打印机内的MEMS无感,这些器件与用户中间经过了数层中介。但是可穿戴/直接与用户接触,提升消费者科技感,更受年轻用户喜爱,例子可见Fitbit等健身手环。该领域重要的主要有三大块:消费、健康及工业,我们在此主要讨论更受关注的前两者。消费领域的产品包含之前提到的健身手环,还有智能手表等。健康领域,即医疗领域,主要包括诊断,监测和护理。比如助听、指标检测(如血压、血糖水平),体态监测。MEMS几乎可以实现人体所有感官功能,包括视觉、听觉、味觉、嗅觉(如Honeywell电子鼻)、触觉等,各类健康指标可通过结合MEMS与生物化学进行监测。以PI为特色的柔性电子在太赫兹超表面器件上的...
高精度姿态/轨道测量新方法并研制了MEMS磁敏感器、MIMU惯性微系统、MEMS太阳敏感器、纳\皮型星敏感器等空间微系统,相关成果填补了多项国内空白,已在探月工程、高分专项等国家重大工程以及国内外百余颗型号卫星中得到应用推广,并实现了出口欧、美、日等国。在我国率先开展了微纳航天器的技术创新与工程实践,将三轴稳定方式用于25kg以下的微小卫星,成功研制并运行了国内纳型卫星NS-1卫星,也是当时世界上在轨飞行的“轮控三轴稳定卫星”(2004年)。2015年研制并发射了NS-2(10公斤量级)MEMS技术试验卫星,成功开展了基于MEMS的空间微型化器组件试验研究。NS-2卫星的有效载荷包括纳型星敏感...
大部分用户对汽车、打印机内的MEMS无感,这些器件与用户中间经过了数层中介。但是可穿戴/直接与用户接触,提升消费者科技感,更受年轻用户喜爱,例子可见Fitbit等健身手环。该领域重要的主要有三大块:消费、健康及工业,我们在此主要讨论更受关注的前两者。消费领域的产品包含之前提到的健身手环,还有智能手表等。健康领域,即医疗领域,主要包括诊断,监测和护理。比如助听、指标检测(如血压、血糖水平),体态监测。MEMS几乎可以实现人体所有感官功能,包括视觉、听觉、味觉、嗅觉(如Honeywell电子鼻)、触觉等,各类健康指标可通过结合MEMS与生物化学进行监测。基于MEMS技术的RF射频器件是什么?现代化...
MEMS制作工艺柔性电子出现的意义: 柔性电子技术有可能带来一场电子技术进步,引起全世界的很多的关注并得到了迅速发展。美国《科学》杂志将有机电子技术进展列为2000年世界几大科技成果之一,与人类基因组草图、生物克隆技术等重大发现并列。美国科学家艾伦黑格、艾伦·马克迪尔米德和日本科学家白川英树由于他们在导电聚合物领域的开创性工作获得2000年诺贝尔化学奖。 柔性电子技术是行业新兴领域,它的出现不但整合电子电路、电子组件、材料、平面显示、纳米技术等领域技术外,同时横跨半导体、封测、材料、化工、印刷电路板、显示面板等产业,可协助传统产业,如塑料、印刷、化工、金属材料等产业的转...
微机电系统是指集微型传感器、执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的微型机电系统,是一个智能系统。主要由传感器、作动器和微能源三大部分组成。微机电系统具有以下几个基本特点,微型化、智能化、多功能、高集成度。微机电系统。它是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统微机电系统。微机电系统涉及航空航天、信息通信、生物化学、医疗、自动控制、消费电子以及兵器等应用领域。微机电系统的制造工艺主要有集成电路工艺、微米/纳米制造工艺、小机械工艺和其他特种加工工种。微机电系统技术基础主要包括设计与仿真技术、材料与加工技术、封装与装配技术、测量与测试技术、集成与系统技术等。M...