硅尖的制备

隧道硅尖的制备是微机械隧道传感器制作的一个重要组成部分 ,通过对ICP刻蚀和湿法各向异性刻蚀工艺制备硅尖实验的研究 ,得到了合适的工艺条件以及较理想的硅尖     

硅尖的制备

隧道硅尖的制备是微机械隧道传感器制作的一个重要组成部分，通过对ICP刻蚀和湿法各向异性刻蚀工艺制备硅尖实验的研究，得到了合适的工艺条件以及较理想的硅尖。     

硅尖的制备及应用

本文介绍了硅尖的制备及其在不同领域的应用。硅尖的制备方法可与现代IC工艺兼容且易削尖,故比其它材料微尖更实用。硅尖的应用随着制备工艺的改进与其它相关技术的进步必将得到新的开发。     

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。     

各向异性腐蚀制备纳米硅尖

采用KOH溶液各向异性腐蚀单晶硅的方法制备高纵横比的纳米硅尖,研究了腐蚀溶液的浓度、添加剂异丙醇(IPA)对硅尖形状的影响。设计了硅尖制作的工艺流程,制备了形状不同、纵横比值为0.52～2.1的硅尖,并结合晶面相交模型,提出了硅尖晶面的判别方法,讨论了实验中出现的{411}和{331}晶面族两种硅尖晶面类型,实验结果和理论分析相一致。通过分析腐蚀溶液的质量分数和添加剂对{411}、{331}晶面族腐蚀速度的影响,得到了制备高纵横比纳米硅尖的工艺参数。实验结果表明:当正方形掩模边缘沿<110>晶向时,在78℃、质量分数40的KOH溶液中腐蚀硅尖,再经980℃干氧氧化3h进行锐化削尖,可制备出纵横比大于2、曲率半径达纳米量级的硅尖阵列。     

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。     

用硅的各向异性腐蚀工艺制备发射硅尖阵列

本文介绍了真空微电子器件场发射阴极硅尖阵列的制备工艺技术。采用硅的各向异性腐蚀工艺和氧化削尖技术制成了形状和发射性能均较好的硅尖阵列，测试结果表明，起始发射电压为５～６Ｖ，发射电流在阳极电压为２０Ｖ时为０．５ｍＡ，反向击穿电压为７５Ｖ。     

硅尖与高质量碳纳米管混合物的场发射性能

以金镍复合膜为催化剂,运用等离子体增强的热丝化学气相沉积法制备了一种硅尖和高质量定向碳纳米管的混合物。为制备这种混合物,实验中96%的高浓度氢气和相对高的生长压力被使用。改变生长压力时,不同的产物———混合物、纯碳纳米管和纯硅尖可分别被得到。在1.1×10-6Pa的高真空下,不同产物的场发射性能分别被测试,结果显示,混合物具有优异的场发射性能———低的阈值电场,高的电流密度和稳定的发射电流。其场发射性能优异的原因可主要归结为混合物中碳纳米管合适的密度分布及高质量碳纳米管的出现。文中对混合物的形成原因也作了详细的讨论。     

硅尖阵列二极管温度性能的研究

简述了真空微二极管的结构参数设计、工作特点、工艺制备技术。给出了微二极管不同的温度下Ｆ－Ｎ曲线及湿法化学腐蚀制备硅尖的形貌。该微二极管起始电压为２Ｖ左右，发射尖电流５μＡ／锥尖。     

在硅微尖上生长金刚石膜的研究

利用微波等离子体方法在硅微尖阵列上生长了金刚石膜，并利用SEM和X射线衍射对金刚石膜进行了研究．     

硅的深槽刻蚀技术研究

研究了采用等离子刻蚀机对硅进行深槽刻蚀中掩蔽层的选择及横向腐蚀的抑制等工艺问题。实验发现，以氟基气体作为工艺气体，铝或铝合金作为掩蔽层时，可以获得极高的选择比；通过增大射频功率，改变气体组分，气体流量等方法，可以较好地解决等离子刻蚀中的各向同性问题。     

ICP硅深槽刻蚀中的线宽控制问题研究

在高密度反应离子刻蚀技术中，存在明显的线宽损失，对小尺寸MEMS结构影响很大，将使MEMS器件灵敏度下降，稳定性降低。本文介绍了一种减小线宽损失的新工艺技术，在初始阶段的刻蚀步骤中加入剂量逐渐递减的钝化气体C4F8，同时适当减小循环周期的刻蚀时间，使线宽损失由原来常规刻蚀工艺中的155nm减少到55nm。此项技术已经应用于MEMS陀螺的制造工艺中，取得了很好的结果。     

硅尖阵列二极管性能的研究

简述了真空微二极管的结构参数设计考虑、工作特点、工艺制备技术。给出了微二极管不同温度下的Ｆ－Ｎ曲线及湿法腐蚀制备硅尖的开貌。该微二极管转换电压为２伏左右，发射锥尖电流为５μＡ／锥尖。     

真空微电子器件中的场致发射阴极硅锥尖的制备工艺研究

本文介绍了真空微电子器件中的场发射阴极硅锥尖的制作工艺，采用不同的腐蚀方法以及氧化削尖技术，制成了形状较好的硅尖，并对实验研究结果进行了比较、分析和讨论。     

基于体硅MEMS技术的悬浮微结构加工工艺研究

针对体硅MEMS加工技术的特点,确定了悬浮微结构的加工工艺流程,并对加工过程中的硅基深槽腐蚀工艺和ICP刻蚀工艺这两项关键技术及其中的重要影响因素进行了研究,得到了硅基深槽腐蚀的溶液类型、浓度和温度等工艺参数,以及ICP刻蚀工艺的功率、气体流量等工艺参数。根据优化的工艺参数,采用厚度为400μm的N型<100>硅片加工了外形尺寸为3 mm×3 mm、线宽尺寸为100±2μm、硅槽深度为390±2μm的悬浮微结构样件。     

金属援助硅化学刻蚀法可控制备硅纳米线阵列

基于金属援助硅化学刻蚀机理,成功地发展了一种形貌可控地制备硅纳米线阵列的有效方法。在该方法中,通过银纳米颗粒催化层的微结构和硅化学刻蚀的时间来调控硅纳米线阵列的形貌。扫描电子显微镜(SEM)形貌表征的实验结果证实:硅纳米线阵列的孔隙率依赖银纳米颗粒催化层的微结构,硅纳米线阵列的高度依赖于硅的刻蚀时间。这种形貌可控地制备单晶硅纳米线阵列的方法简单、有效,可用于构筑硅纳米线光伏电池等各种硅基纳米电子器件。     

硅的横向刻蚀技术研究

研究了SF6等离子体横向刻蚀硅的速率和对SiO2的选择性,主要通过改变SF6气体流量和加入O2,提高硅的横向刻蚀速率和对SiO2选择性。实验发现,加入O2能提高SF6等离子对Si的横向刻蚀速率和Si/SiO2的刻蚀速率比。Si的横向刻蚀速率最高可达0．45μm/min,Si/SiO2的刻蚀比可达50：1。最后提出,在一定刻蚀条件下,可增加SiO2掩膜厚度,或用金属铝作掩膜来加大Si的横向刻蚀量。     

硅微透镜阵列的制备工艺

开发了一种和MEMS工艺兼容的基于硅微加工技术的简易硅微透镜阵列制造技术。利用光刻胶热熔法和等离子体刻蚀法相结合的方法,实现了在硅晶圆上制作不同尺寸的硅微透镜阵列的工艺过程。实验中,对透镜制作过程中的热熔工艺、刻蚀工艺进行了深入的研究。最终确定了最优的工艺参数,制备了孔径在20~90μm、表面质量高的硅微透镜阵列。     

硅场发射微尖阵列的制备工艺研究

主要阐述了用于场发射硅锥阵列的制备工艺,实验中在101.6mm(4in)的n型(100)晶向低阻硅片上氧化出一层厚度约为650nm的氧化层,再用投影曝光的方法光刻出边长2μm,间距4μm的方形掩膜。再分别使用反应离子刻蚀(RIE)技术和湿法刻蚀制备硅锥阵列,干法刻蚀并结合氧化削尖工艺得到了曲率半径为90nm左右且具有良好一致性的尖锥,湿法刻蚀同样得到较理想的结果。