加速度傳感器是很早廣泛應用的MEMS之一。MEMS,作為一個機械結(jié)構(gòu)為主的技術(shù),可以通過設計使一個部件(圖中橙色部件)相對底座substrate產(chǎn)生位移(這也是絕大部分MEMS的工作原理),這個部件稱為質(zhì)量塊(proofmass)。質(zhì)量塊通過錨anchor,鉸鏈hinge,或彈簧spring與底座連接。鉸鏈或懸臂梁部分固定在底座。當感應到加速度時,質(zhì)量塊相對底座產(chǎn)生位移。通過一些換能技術(shù)可以將位移轉(zhuǎn)換為電能,如果采用電容式傳感結(jié)構(gòu)(電容的大小受到兩極板重疊面積或間距影響),電容大小的變化可以產(chǎn)生電流信號供其信號處理單元采樣。通過梳齒結(jié)構(gòu)可以極大地擴大傳感面積,提高測量精度,降低信號處理難度。加速度計還可以通過壓阻式、力平衡式和諧振式等方式實現(xiàn)。MEMS的光學超表面是什么?四川MEMS微納米加工加工廠
MEMS制作工藝ICP深硅刻蝕:
在半導體制程中,單晶硅與多晶硅的刻蝕通常包括濕法刻蝕和干法刻蝕兩種方法各有優(yōu)劣,各有特點。濕法刻蝕即利用特定的溶液與薄膜間所進行的化學反應來去除薄膜未被光刻膠掩膜覆蓋的部分,而達到刻蝕的目的。因為濕法刻蝕是利用化學反應來進行薄膜的去除,而化學反應本身不具方向性,因此濕法刻蝕過程為等向性。
濕法刻蝕過程可分為三個步驟:
1)化學刻蝕液擴散至待刻蝕材料之表面;
2)刻蝕液與待刻蝕材料發(fā)生化學反應;
3)反應后之產(chǎn)物從刻蝕材料之表面擴散至溶液中,并隨溶液排出。濕法刻蝕之所以在微電子制作過程中被采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)越的刻蝕選擇比等優(yōu)點。
但相對于干法刻蝕,除了無法定義較細的線寬外,濕法刻蝕仍有以下的缺點:1)需花費較高成本的反應溶液及去離子水:2)化學藥品處理時人員所遭遇的安全問題:3)光刻膠掩膜附著性問題;4)氣泡形成及化學腐蝕液無法完全與晶片表面接觸所造成的不完全及不均勻的刻蝕 上海MEMS微納米加工之PI柔性器件MEMS的磁敏感器是什么?
微針器件與生物傳感集成:公司采用干濕法混合刻蝕工藝制備的微針陣列,兼具納米級前列銳度(曲率半徑<100 nm)與微米級結(jié)構(gòu)強度(抗彎剛度≥1 GPa),可穿透角質(zhì)層無創(chuàng)提取組織間液或?qū)崿F(xiàn)透皮給藥。在藥物遞送領域,載藥微針通過可降解高分子涂層(如PLGA)實現(xiàn)藥物的緩釋控制。例如,胰島素微針貼片可在30分鐘內(nèi)完成藥物釋放,生物利用度較皮下注射提升40%。此外,微針表面可修飾金納米顆?;?qū)щ娋酆衔?,集成阻?伏安傳感模塊,實時檢測炎癥因子(如IL-6)或病原體抗原,檢測限低至1 pg/mL。在電化學檢測場景中,微針陣列與微流控芯片聯(lián)用,可同步完成樣本提取、預處理與信號分析,將皮膚間質(zhì)液檢測的全程時間縮短至15分鐘,為POCT設備的小型化奠定基礎。
MEMS特點:
1.微型化:MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應時間短。
2.以硅為主要材料,機械電器性能優(yōu)良:硅的強度、硬度和楊氏模量與鐵相當,密度類似鋁,熱傳導率接近鉬和鎢。
3.批量生產(chǎn):用硅微加工工藝在一片硅片上可同時制造成百上千個微型機電裝置或完整的MEMS。批量生產(chǎn)可降低生產(chǎn)成本。
4.集成化:可以把不同功能、不同敏感方向或致動方向的多個傳感器或執(zhí)行器集成于一體,或形成微傳感器陣列、微執(zhí)行器陣列,甚至把多種功能的器件集成在一起,形成復雜的微系統(tǒng)。微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性很高的MEMS。
5.多學科交叉:MEMS涉及電子、機械、材料、制造、信息與自動控制、物理、化學和生物等多種學科,并集約了當今科學技術(shù)發(fā)展的許多成果。 可降解聚合物加工工藝儲備,為體內(nèi)短期植入檢測芯片提供生物相容性材料解決方案。
MEMS制作工藝柔性電子的常用材料:
碳納米管(CNT)由于其高的本征載流子遷移率,導電性和機械靈活性而成為用于柔性電子學的有前途的材料,既作為場效應晶體管(FET)中的溝道材料又作為透明電極。管狀碳基納米結(jié)構(gòu)可以被設想成石墨烯卷成一個無縫的圓柱體,它們獨特的性質(zhì)使其成為理想的候選材料。因為它們具有高的固有載流子遷移率和電導率,機械靈活性以及低成本生產(chǎn)的潛力。另一方面,薄膜基碳納米管設備為實現(xiàn)商業(yè)化提供了一條實用途徑。 多圖拼接測量技術(shù)通過 SEM 圖像融合,實現(xiàn)大尺寸微納結(jié)構(gòu)的亞微米級精度全景表征。定制MEMS微納米加工組成
MEMS超表面對光電場特性的調(diào)控是怎樣的?四川MEMS微納米加工加工廠
三維微納結(jié)構(gòu)的跨尺度加工技術(shù):跨尺度加工技術(shù)實現(xiàn)了從納米級到毫米級結(jié)構(gòu)的一體化制造,滿足復雜微流控系統(tǒng)對多尺度功能單元的需求。公司結(jié)合電子束光刻(EBL,分辨率10nm)、紫外光刻(分辨率1μm)與機械加工(精度10μm),在單一基板上構(gòu)建跨3個數(shù)量級的微結(jié)構(gòu)。例如,在類***培養(yǎng)芯片中,納米級表面紋理(粗糙度Ra<50nm)促進細胞黏附,微米級流道(寬度50μm)控制營養(yǎng)物質(zhì)輸送,毫米級進樣口(直徑1mm)兼容外部管路。加工過程中,通過工藝分層設計,先進行納米結(jié)構(gòu)制備(如EBL定義細胞外基質(zhì)蛋白圖案),再通過紫外光刻形成中層流道,***機械加工完成宏觀接口,各層結(jié)構(gòu)對準誤差<±2μm。該技術(shù)突破了單一工藝的尺度限制,實現(xiàn)了功能的跨尺度集成,在芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)中具有重要應用。公司已成功制備包含10nm電極間隙、1μm流道與1mm閥門的復合芯片,用于單分子電信號檢測,信號分辨率提升至10fA,為納米生物技術(shù)與微流控工程的交叉融合提供了關鍵制造能力。四川MEMS微納米加工加工廠