PCR生物芯片微反应腔的制作及其热分析

在PCR生物芯片的制作过程中，微反应腔制作是关键部分之一。本文利用硅基微机械加工工艺，分别采用湿法化学腐蚀、干法等离子体刻蚀及两者相结合的方法进行了微反应腔的制作。通过扫描电镜分析，证明干法和湿法腐蚀相结合的制作工艺能加工出较理想的微反应腔体。本文还利用ANSYS软件对微反应腔进行温度分布和热特性分析。     

隧道微硅尖的制作技术

讲述了隧道硅尖的大致结构，给出了制作隧道硅尖的两种不同的方法，分析了分别用湿法和干法刻蚀的硅尖及它们产生不同的效果。     

隧道微硅尖的制作技术

讲述了隧道硅尖的大致结构,给出了制作隧道硅尖的两种不同的方法,分析了分别用湿法和干法刻蚀的硅尖及它们产生不同的效果。     

设计硅基微显芯片的IP模块

本文首先归纳出硅基微型显示器驱动电路的共同特征，然后按照有效的模块设计方法，采用EDA工具为硅基微显芯片建立实用而可靠的IP模块库，并且示例如何运用CADENCE设计软件完成相关建库工作，最后结合具体工艺讨论IP模块的后仿真技巧。     

硅基PZT压电薄膜微传感器的结构设计和实验研究

对硅基锆钛酸铅(PZT)压电薄膜微传感器进行了结构和版图设计.根据MEMS加工工艺和标准硅基IC工艺的特点,获得了硅基PZT压电薄膜微悬臂梁结构系统工艺流程中的关键工艺技术和典型工艺条件.对PZT压电薄膜的制备和微细图形化进行了较为详细的实验研究,最后成功地制备出硅基PZT压电薄膜微传感器样品.这对集成化芯片系统的进一步发展打下了良好的实验基础.     

硅基PZT压电薄膜微传感器的结构设计和实验研究

对硅基锆钛酸铅(PZT)压电薄膜微传感器进行了结构和版图设计.根据MEMS加工工艺和标准硅基IC工艺的特点,获得了硅基PZT压电薄膜微悬臂梁结构系统工艺流程中的关键工艺技术和典型工艺条件.对PZT压电薄膜的制备和微细图形化进行了较为详细的实验研究,最后成功地制备出硅基PZT压电薄膜微传感器样品.这对集成化芯片系统的进一步发展打下了良好的实验基础.     

硅微喷阵列芯片的设计、制作与应用研究

介绍了一种用于制作生物微阵列的新型微喷阵列芯片。基于半导体光刻技术和干法刻蚀技术,成功制作了喷孔外侧含有间隙环的硅微喷阵列芯片,解决了溶液进样难、微阵列样品点缺失、样品点漂移以及液体回流等问题。在5 kPa气压驱动下,该芯片中的样品能在3.4 mm×3.4 mm的玻璃片上制成5×5样品微阵列,25个点的直径平均值为356μm,直径的变异系数(25个点直径的标准偏差与算术平均值的比值)为2.8%。计算流体力学模拟结果和实验结果均表明,该微喷阵列芯片能快速、稳定地制作出样品点大小均一的微阵列,进一步推动了微阵列芯片的应用和发展。     

硅各向异性腐蚀中生成直角补偿结构的新方法

Detailed characteristics of three classical rectangular convex corner compensation structures on（100） silicon substrates have been investigated, and their common design steps are summarized.By combining the basic method of a silicon wet anisotropic etching process, a general method of generating compensation structures for a rectangular convex corner is put forward.This calls for the following two steps：define the topological field and fit some borderlines together into practical compensation patterns.The rules, which must be obeyed during this process, are summarized.By introducing this method, some novel compensation patterns for rectangular convex corner structures are created on both（100） and（110） substrates, and finally simulation results are given to prove this new method＇s validity and applicability.     

麻省理工学院研发出硅基光子芯片

近年来,科学家在利用光束替代电子完成计算任务方面取得了很多成就,如今麻省理工学院（MIT）的研究人员又填补了一项空白,其能够基于标准硅材料制造光子芯片,而硅正是构成当前大部分电子产品的基础。     

一种新型分析芯片的发展及其应用

指出微全分析系统已成为国际关注的焦点,它正向着微型化、集成化、便携化、自动化方向发展。它使许多不连续的分析过程连续化和自动化,完成实时及在位分析,实现高效率、快速度、少耗样、低成本、无污染、大批量生产的目标。目前,微流控芯片主要应用于医学临床诊断、新型药物的研制与开发以及环境监测等领域。着重介绍了微流控分析芯片的特点、工作原理及其分类,最后强调了微流控分析芯片的发展和应用。     

硅的凸角补偿尺寸及腐蚀中避免削角的新方法

在硅的腐蚀过程中,如果不对台面凸角加以补偿,会产生严重的削角现象。本文采用在凸角上补偿正方形掩膜的方法,通过实验得出要在TMAH腐蚀液中将厚度约为300μm的硅片腐蚀出完整的台面凸角结构需要补偿多大尺寸的正方形掩膜。硅片与玻璃键合后,由于硅晶格的变化使得与玻璃键合的那一层硅很难腐蚀掉,本文也介绍了一种缩短腐蚀时间、避免削角的方法。     

硅(100)晶面的凸角腐蚀及其补偿

在进行Si(100)台面腐蚀时,由于硅的各向异性腐蚀特性,凸角处呈现严重切削现象。凸角侧向腐蚀程度与腐蚀深度、腐蚀温度、腐蚀剂配比等诸多因素有关。针对方形补偿结构探讨了凸角腐蚀的补偿原理,设计了补偿版图,并在KOH腐蚀液中进行实验验证,获得了与理论分析结果相一致的直角凸面补偿效果。     

A novel method for generating a rectangular convex corner compensation structure in an anisotropic etching process

given to prove this new method's validity and applicability.     

利用电子束光刻制备晶面依赖的硅纳米结构

利用电子束光刻和各向异性湿法腐蚀技术,在(100)SOI衬底上成功地制备出晶面依赖的硅纳米结构.这项技术利用了硅的不同晶面在碱性腐蚀溶液中具有不同腐蚀速率的特性.纳米结构脊部宽度的最小尺寸可以达到10nm以下.扫描电镜和原子力显微镜的观察表明,利用这种方法制备出来的纳米结构具有很好的重复性,而且表面光滑.     

利用电子束光刻制备晶面依赖的硅纳米结构

利用电子束光刻和各向异性湿法腐蚀技术,在(100)SOI衬底上成功地制备出晶面依赖的硅纳米结构.这项技术利用了硅的不同晶面在碱性腐蚀溶液中具有不同腐蚀速率的特性.纳米结构脊部宽度的最小尺寸可以达到10nm以下.扫描电镜和原子力显微镜的观察表明,利用这种方法制备出来的纳米结构具有很好的重复性,而且表面光滑.     

多孔硅的化学浸蚀制备与表征

以不同电阻率的p型单晶硅片为研究对象,通过正交实验对化学浸蚀法制备多孔硅的工艺条件进行优化,采用多种仪器对制备的多孔硅比表面积、膜厚、表面形貌、化学组成及光致发光进行表征.结果表明,p型单晶硅片经化学浸蚀后能够形成多孔硅,其膜厚达到3 μm;延长浸蚀时间,多孔硅比表面积和膜厚呈先增大后减小的趋势,但化学浸蚀时间太长将导致局部区域的多孔硅层坍塌;室温条件下,多孔硅可光致发光,由于孔洞尺寸分布范围较窄,多孔硅发光半峰宽较窄.     

硅基热电堆真空传感器的制造技术

发展了一种与CMOS工艺完全兼容并可在商业化的1.2μm标准CMOS生产流水线上进行流片的硅基热电堆真空传感器的制造技术与流程.传感器为悬浮的多层复合薄膜结构,其上制作了n型多晶硅加热器和20对由p型多晶硅条和铝条构成的热电堆.利用标准制造工艺中铝层图形的掩蔽作用,使用干法刻蚀工艺一方面去除了传感器表面的SiNx层,使复合介质薄膜减至三层介质,即场氧化层、硼磷硅玻璃和层间介质,从而提高了传感器响应率;另一方面去除了传感器区域内腐蚀孔中的多层介质,将其中的硅衬底裸露,以便完成后续的四甲基氢氧化铵(TMAH)体硅各向异性腐蚀工艺,使传感器成为悬浮绝热结构,这种工艺具备铝保护性能,因此腐蚀中无需任何掩模.最终得到的器件尺寸为124 μm×100 μm,在空气压强为0.1 Pa～105 Pa之间的响应电压为26 mV～50 mV,响应时间为0.9 ms～1.3 ms.这种器件的制造技术具有工艺简单、成品率高、成本低、重复性好等特点.     

硅基自由曲面光学微透镜阵列制作的光学性能研究

针对自由曲面无固定解析式的特点,根据感光材料的光化学作用原理,以及曝光能量与曝光深度的制约关系,提出采用变剂量曝光的光刻方法制作自由曲面光学微器件。从光传播理论出发,分析了曝光过程光刻胶中光能量分布规律和曝光深度随曝光能量的变化关系,建立了光分布规律的数学模型,并应用计算机软件对模型进行仿真。结果表明:光能量在胶膜内呈规律性分布,在能量一定的情况下曝光深度随时间规律性增加,并逐渐达到饱和。同时,应用长春理工大学BOL500型复合坐标激光直写系统,选用美国Futurrex62A光刻胶、波长412 nm He-Ge气体激光器、5‰NaOH显影液进行曝光及显影实验,所得实验数据与仿真结果吻合。     

PCR生物芯片微反应腔的制作及其热分析

在PCR生物芯片的制作过程中 ,微反应腔制作是关键部分之一。本文利用硅基微机械加工工艺 ,分别采用湿法化学腐蚀、干法等离子体刻蚀及两者相结合的方法进行了微反应腔的制作。通过扫描电镜分析 ,证明干法和湿法腐蚀相结合的制作工艺能加工出较理想的微反应腔体。本文还利用ANSYS软件对微反应腔进行温度分布和热特性分析。