微納加工技術是先進制造的重要組成部分,是衡量國家高級制造業水平的標志之一,具有多學科交叉性和制造要素極端性的特點,在推動科技進步、促進產業發展、拉動科技進步、保障**安全等方面都發揮著關鍵作用。微納加工技術的基本手段包括微納加工方法與材料科學方法兩種。很顯然,...
真空鍍膜的方法:離子鍍:在機加工刀具方面,鍍制的TiN、TiC以其硬度高、耐磨性好,不粘刀等特性,使得刀具的使用壽命可提高3~10倍,生產效率也提高。在固體潤滑膜方面,Z新研制的多相納米復合膜TiN-MoS2/Ti及TiN-MoS2/WSe2,這類薄膜具有摩擦...
真空蒸發鍍膜是在真空室中,加熱蒸發容器待形成薄膜的原材料,使其原子或者分子從表面氣化逸出,形成蒸汽流,入射到襯底或者基片表面,凝結形成固態薄膜的方法。真空蒸發鍍膜法,設備比較簡單、容易操作、制成的薄膜純度高、質量好、膜厚容易控制,成膜速率快,效果高。在一定溫度...
隨著工業的需求和表面技術的發展,新型磁控濺射如高速濺射、自濺射等成為磁控濺射領域新的發展趨勢。高速濺射能夠得到大約幾個μm/min的高速率沉積,可以縮短濺射鍍膜的時間,提高工業生產的效率;有可能替代對環境有污染的電鍍工藝。當濺射率非常高,以至于在完全沒有惰性氣...
高速率磁控濺射的一個固有的性質是產生大量的濺射粒子而獲得高的薄膜沉積速率。高的沉積速率意味著高的粒子流飛向基片,導致沉積過程中大量粒子的能量被轉移到生長薄膜上,引起沉積溫度明顯增加。由于濺射離子的能量大約70%需要從陰極冷卻水中帶走,薄膜的較大濺射速率將受到濺...
磁控濺射的濺射技術:直流濺射法:直流濺射法要求靶材能夠將從離子轟擊過程中得到的正電荷傳遞給與其緊密接觸的陰極,從而該方法只能濺射導體材料。因為轟擊絕緣靶材時,表面的離子電荷無法中和,這將導致靶面電位升高,外加電壓幾乎都加在靶上,兩極間的離子加速與電離的機會將變...
磁控濺射粉體鍍膜技術已經實現了銀包銅粉、銀包鋁粉、鋁包硅粉等多種微納米級粉體的量產.由該技術得到的功能性復合粉體具有優異的分散性,鍍層均勻度較高,鍍層與粉體的結合緊密度較高。磁控濺射鍍膜可以賦予超細粉體新的特性,例如在微米級二氧化硅表面鍍鋁,得到的復合粉體不但...
磁控濺射技術可制備裝飾薄膜、硬質薄膜、耐腐蝕摩擦薄膜、超導薄膜、磁性薄膜、光學薄膜,以及各種具有特殊功能的薄膜,是一種十分有效的薄膜沉積方法,在各個工業領域應用非常廣。“濺射”是指具有一定能量的粒子(一般為Ar+離子)轟擊固體(靶材)表面,使得固體(靶材)分子...
磁控濺射靶材的分類:根據材料的成分不同,靶材可分為金屬靶材、合金靶材、無機非金屬靶材等。其中無機非金屬靶材又可分為氧化物、硅化物、氮化物和氟化物等不同種類靶材。根據幾何形狀的不同,靶材可分為長(正)方體形靶材、圓柱體靶材和不規則形狀靶材;此外,靶材還可以分為實...
磁控濺射靶材的原理:在被濺射的靶極與陽極之間加一個正交磁場和電場,在高真空室中充入所需要的惰性氣體,永久磁鐵在靶材料表面形成250~350高斯的磁場,同高壓電場組成正交電磁場。在電場的作用下,Ar氣電離成正離子和電子,靶上加有一定的負高壓,從靶極發出的電子受磁...
磁控濺射的材料性能:如果靶材是磁性材料,磁力線被靶材屏蔽,磁力線難以穿透靶材在靶材表面上方形成磁場,磁控的作用將大幅度降低。因此,濺射磁性材料時,一方面要求磁控靶的磁場要強一些,另一方面靶材也要制備的薄一些,以便磁力線能穿過靶材,在靶面上方產生磁控作用。磁控濺...
磁控濺射靶材的制備方法:磁控濺射靶材的制備技術方法按生產工藝可分為熔融鑄造法和粉末冶金法兩大類,在靶材的制備過程中,除嚴格控制材料的純度、致密度、晶粒度以及結晶取向之外,對熱處理工藝條件、后續成型加工過程亦需要加以嚴格的控制,以保證靶材的質量。1、熔融鑄造法:...
真空鍍膜機磁控濺射方式:直流濺射方法用于被濺射材料為導電材料的濺射和反應濺射鍍膜中,其工藝設備簡單,有較高的濺射速率。中頻交流磁控濺射在單個陰極靶系統中,與脈沖磁控濺射有同樣的釋放電荷、防止打弧作用。中頻交流濺射技術還應用于孿生靶濺射系統中,中頻交流孿生靶濺射...
射頻磁控濺射,又稱射頻磁控濺射,是一種制備薄膜的工藝,特別是在使用非導電材料時,薄膜是在放置在真空室中的基板上生長的。強大的磁鐵用于電離目標材料,并促使其以薄膜的形式沉淀在基板上。使用鉆頭的人射頻磁控濺射過程的第一步是將基片材料置于真空中真空室。然后空氣被移除...
磁控濺射的基本原理是利用Ar一O2混合氣體中的等離子體在電場和交變磁場的作用下,被加速的高能粒子轟擊靶材表面,能量交換后,靶材表面的原子脫離原晶格而逸出,轉移到基體表面而成膜。磁控濺射的特點是成膜速率高,基片溫度低,膜的粘附性好,可實現大面積鍍膜。該技術可以分...
磁控濺射的原理:磁控濺射的工作原理是指電子在電場E的作用下,在飛向基片過程中與氬原子發生碰撞,使其電離產生出Ar正離子和新的電子;新電子飛向基片,Ar離子在電場作用下加速飛向陰極靶,并以高能量轟擊靶表面,使靶材發生濺射。在濺射粒子中,中性的靶原子或分子沉積在基...
淺談表面功能微納結構及其加工方法:目前可以實現表面微納結構的加工方法主要有以下幾種。(1)光刻技術,利用電子束或激光光束可以得到加工尺寸在幾十納米的微納結構,該方法優勢在于精度高,得到的微納結構形狀可以得到很好的控制;(2)飛秒激光加工技術,由于飛...
微納測試與表征技術是微納加工技術的基礎與前提,它包括在微納器件的設計、制造和系統集成過程中,對各種參量進行微米/納米檢測的技術。微米測量主要服務于精密制造和微加工技術,目標是獲得微米級測量精度,或表征微結構的幾何、機械及力學特性;納米測量則主要服務...
飛秒激光微納加工類型飛秒激光微納加工的類型可以分為激光燒蝕微加工以及雙光子聚合加工。激光燒蝕微加工利用其本身獨特的性質使材料瞬間蒸發,而不經歷熔化過程,具有優良的加工特性。雙光子聚合加工三維微納結構時利用飛秒激光聚焦點上發生的雙光子吸收效應,獲得比衍射極限還要...
納秒和飛秒之間,皮秒激光微納加工應用獨具優勢!與傳統的微納加工技術相比,激光微納加工具有如下獨特的優點:非接觸加工不損壞工具、能量可調、加工方式靈活、可實現柔性加工等。其中全固態皮秒激光具有極窄的脈沖寬度(皮秒)、極高的峰值功率(兆瓦)以及優異的光束質量,被廣...
微納加工技術是先進制造的重要組成部分,是衡量國家制造業水平的標志之一,具有多學科交叉性和制造要素極端性的特點,在推動科技進步、促進產業發展、拉動科技進步、保障**安全等方面都發揮著關鍵作用。微納加工技術的基本手段包括微納加工方法與材料科學方法兩種。很...
微納加工技術指尺度為亞毫米、微米和納米量級元件以及由這些元件構成的部件或系統的優化設計、加工、組裝、系統集成與應用技術。微納加工按技術分類,主要分為平面工藝、探針工藝、模型工藝。本文主要介紹微納加工的平面工藝,平面工藝主要可分為薄膜工藝、圖形化工藝...
飛秒激光微納加工類型飛秒激光微納加工的類型可以分為激光燒蝕微加工以及雙光子聚合加工。激光燒蝕微加工利用其本身獨特的性質使材料瞬間蒸發,而不經歷熔化過程,具有優良的加工特性。雙光子聚合加工三維微納結構時利用飛秒激光聚焦點上發生的雙光子吸收效應,獲得比衍射極限還要...
在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學沉積和混合方法沉積。蒸發沉積(熱蒸發、電子束蒸發)和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發至基底表面形成...
微納加工MEMS器件設計:根據客戶需求,初步確定材料、工藝、和技術路線,并出具示意圖。版圖設計:在器件設計的基礎上,將客戶需求細化,并轉化成版圖設計。工藝設計:設計具體的工藝路線和實現路徑,生產工藝流程圖等技術要求。工藝流片:根據工藝設計和版圖設計,小批量試樣...
微納加工大致可以分為“自上而下”和“自下而上”兩類。“自上而下”是從宏觀對象出發,以光刻工藝為基礎,對材料或原料進行加工,小結果尺寸和精度通常由光刻或刻蝕環節的分辨力決定。“自下而上”技術則是從微觀世界出發,通過控制原子、分子和其他納米對象的相互作...
微納加工技術也可分為機械加工、化學腐蝕、能量束加工、復合加工、隧道掃描顯微技術加工等方法。機械加工方法包括單晶金剛石刀具的超精密切割、金剛石砂輪和CBN砂輪的超精密磨削和鏡面磨削、磨削、砂帶拋光等固定磨料工具的加工、磨削、拋光等自由磨料的加工...
隨著電子束光刻技術和電感耦合等離子體(ICP)刻蝕技術的出現,平面微納加工工藝正在推動以單電子器件與自旋電子器件為代標的新一代納米電子學的發展.當微納加工技術應用到光電子領域,就形成了新興的納米光電子技術,主要研究納米結構中光與電子相互作用及其能量...
電子束光刻技術是利用電子束在涂有電子抗蝕劑的晶片上直接描畫或投影復印圖形的技術.電子抗蝕劑是一種對電子敏感的高分子聚合物,經過電子束掃描過的電子抗蝕劑發生分子鏈重組,使曝光圖形部分的抗蝕劑發生化學性質改變。經過顯影和定影,獲得高分辨率的抗蝕劑曝光圖形。電子束光...