漢中石墨烯微納加工

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2022-01-08

聚合物微納系統(tǒng)是較具應(yīng)用前景的微納機(jī)電系統(tǒng)之一,按照微納制品的空間結(jié)構(gòu)形式可以分為一維、二維和三維微納制造。一維微納制造:微流控芯片、導(dǎo)光板、納米薄膜、微納過(guò)濾材料、微納復(fù)合材料及器件等;二維微納制造:納米纖維、納米中空纖維等;三維微納制造:微泵、微換熱器、微型減速器、微型按插件等。聚合物是許多微納米系統(tǒng)的基礎(chǔ)材料,聚合物微納系統(tǒng)是較有希望在近期實(shí)現(xiàn)實(shí)際應(yīng)用的系統(tǒng)之一,聚合物微納尺度制造科學(xué)與技術(shù)在微納制造技術(shù)中占有極其重要的地位。聚合物微加工工藝除了LIGA加工、準(zhǔn)LIGA加工、小機(jī)械加工、超聲波加工、等離子體加工、激光加工、離子束加工、電子束加工和快速成形等工藝外,還包括微注塑成型、微擠出成型以及微壓印成型等。機(jī)械微加工是微納制造中較方便,也較接近傳統(tǒng)材料加工方式的微成型技術(shù)。漢中石墨烯微納加工

漢中石墨烯微納加工,微納加工

微納加工技術(shù)的特點(diǎn):(1)微電子化:采用MEMS工藝,可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執(zhí)行器集成于一體,或形成微傳感陣列、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(fù)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)定性比較高的微電子機(jī)械系統(tǒng)。(2)MEMS技術(shù)適合批量生產(chǎn):用硅微加工工藝在同一硅片上同時(shí)可制造出成百上千微型機(jī)電裝置或完整的MEMS,批量生產(chǎn)可較大降低生產(chǎn)成本。(3)多學(xué)科交叉:MEMS涉及電子、機(jī)械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多學(xué)科,并集約當(dāng)今科學(xué)發(fā)展的許多成果。萍鄉(xiāng)電子微納加工微納加工設(shè)備主要有:光刻、刻蝕、成膜、離子注入、晶圓鍵合等。

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基于掩模板圖形傳遞的光刻工藝可制作宏觀尺寸的微細(xì)結(jié)構(gòu),受光學(xué)衍射的極限,適用于微米以上尺度的微細(xì)結(jié)構(gòu)制作,部分優(yōu)化的光刻工藝可能具有亞微米的加工能力。例如,接觸式光刻的分辨率可能到達(dá)0.5μm,采用深紫外曝光光源可能實(shí)現(xiàn)0.1μm。但利用這種光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)宏觀面積的納米/亞微米圖形結(jié)構(gòu)的制作是可欲而不可求的。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者相繼提出了超衍射極限光刻技術(shù)、周期減小光刻技術(shù)等,力求通過(guò)曝光光刻技術(shù)實(shí)現(xiàn)大面積的亞微米結(jié)構(gòu)制作,但這類(lèi)新型的光刻技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。

高精度的微細(xì)結(jié)構(gòu)可以通過(guò)電子束直寫(xiě)或激光直寫(xiě)制作,這類(lèi)光刻技術(shù),像“寫(xiě)字”一樣,通過(guò)控制聚焦電子束(光束)移動(dòng)書(shū)寫(xiě)圖案進(jìn)行曝光,具有比較高的曝光精度,但這兩種方法制作效率極低,尤其在大面積制作方面捉襟見(jiàn)肘,目前直寫(xiě)光刻技術(shù)*適用于小面積的微納結(jié)構(gòu)制作。近年來(lái),三維浮雕微納結(jié)構(gòu)的需求越來(lái)越大,如閃耀光柵、菲涅爾透鏡、多臺(tái)階微光學(xué)元件等。據(jù)悉,某公司新上市的手機(jī)產(chǎn)品中人臉識(shí)別模塊就采用了多臺(tái)階微光學(xué)元件,以及當(dāng)下如火如荼的無(wú)人駕駛技術(shù)中激光雷達(dá)光學(xué)系統(tǒng)也用到了復(fù)雜的微光學(xué)元件。這類(lèi)精密的微納結(jié)構(gòu)光學(xué)元件需采用灰度光刻技術(shù)進(jìn)行制作。直寫(xiě)技術(shù),通過(guò)在光束移動(dòng)過(guò)程中進(jìn)行相應(yīng)的曝光能量調(diào)節(jié),可以實(shí)現(xiàn)良好的灰度光刻能力。在我國(guó),微納制造技術(shù)同樣是重點(diǎn)發(fā)展方向之一。

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飛秒激光微納加工類(lèi)型飛秒激光微納加工的類(lèi)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(dú)特的性質(zhì)使材料瞬間蒸發(fā),而不經(jīng)歷熔化過(guò)程,具有優(yōu)良的加工特性。雙光子聚合加工三維微納結(jié)構(gòu)時(shí)利用飛秒激光聚焦點(diǎn)上發(fā)生的雙光子吸收效應(yīng),獲得比衍射極限還要小的光響應(yīng),可以在多種材料上進(jìn)行微納米尺度的加工。對(duì)波長(zhǎng)特定的激光來(lái)說(shuō),材料可分為吸收材料和透明材料。飛秒激光對(duì)于這些材料的作用機(jī)理都不相同。由于自由電子大量存在的緣故,金屬具有良好的導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性。透明材料原本不會(huì)吸收這一波段,但是由于飛秒激光可以產(chǎn)生極高的光強(qiáng),它使材料實(shí)現(xiàn)對(duì)激光的非線性吸收。在微納加工過(guò)程中,蒸發(fā)沉積和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等。九江微納加工廠家

新一代微納制造系統(tǒng)應(yīng)滿足的要求:具有微納特性的組件的小型化連續(xù)生產(chǎn)。漢中石墨烯微納加工

獲得或保持率先競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的優(yōu)勢(shì)將維持強(qiáng)勁的經(jīng)濟(jì)、提供動(dòng)力以滿足社會(huì)需求,而微納制造技術(shù)能力正在成為這其中的關(guān)鍵使能因素。微納制造技術(shù)可以幫助企業(yè)、產(chǎn)業(yè)形成競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。得益于私營(yíng)部門(mén)和公共部門(mén)之間的合作,它們的快速發(fā)展提升了許多不同應(yīng)用領(lǐng)域的歐洲公司的市場(chǎng)份額,促進(jìn)了協(xié)作研究。需要強(qiáng)調(diào)的,產(chǎn)業(yè)界和學(xué)術(shù)界的合作在增加公司的市場(chǎng)實(shí)力上發(fā)揮了重要作用;這種合作使得那些阻礙創(chuàng)新、新技術(shù)與高水平的教育需求等進(jìn)展的問(wèn)題的解決變得更為容易。漢中石墨烯微納加工