不同类型GaAs上应用约束刻蚀剂层技术进行电化学微加工

应用约束刻蚀剂层技术(CELT)对GaAs进行电化学微加工. 研究了刻蚀溶液体系中各组成的浓度比例、GaAs类型、掺杂以及阳极腐蚀过程对GaAs刻蚀加工过程的影响. 循环伏安实验表明, Br-可以通过电化学反应生成Br2作为刻蚀剂, L-胱氨酸可作为有效的捕捉剂. CELT中刻蚀剂层被紧紧束缚于模板表面, 模板和工件之间的距离小于刻蚀剂层的厚度时, 刻蚀剂可以对GaAs进行加工. 利用表面具有微凸半球阵列的导电模板, 可以在不同类型GaAs上加工得到微孔阵列. 实验结果表明: 在相同刻蚀条件下, GaAs的加工分辨率与刻蚀体系中各组分的浓度比例有关, 刻蚀结构的尺寸随着刻蚀剂与捕捉剂浓度比的增加而增大; 在加工过程中, p-GaAs相对于n-GaAs和无掺杂GaAs受到阳极氧化过程的影响较为显著, p-GaAs表面易生成氧化物层, 影响电化学微加工过程. X射线光电子能谱(XPS)和极化曲线实验也证明了这一点.     

砷捕捉刻蚀剂反应速率常数研究

采用约束刻蚀剂层技术（ＣＥＬＴ）有可能实现纳米级的超微加工目的￣［１，２］。约束刻蚀层形成的方法之一是：通过电化学反应在模板表面上产生刻蚀剂，其在向外扩散过程中即与其它未有刻蚀作用的溶液组分发生快速均相化学反应，从而使刻蚀剂失去活性，刻蚀剂的扩散层厚度可约束在紧靠模板的范围内。而ＣＥＬＴ技术则取决于产生能对特定材料具有高度腐蚀性的腐蚀剂和具有合理的清除反应体系；象强氧化剂溴，邻菲绕啉铁（Ⅲ）和过氧化氢等均可作为刻蚀剂，Ｂａｒｄｅｔａｌ￣［３］等研究者借助扫描电化学显微镜（ＳＥＣＭ）通过电化学产生的溴和邻菲绕啉铁（Ⅲ）直接来刻蚀进行微加工，但未采用约束刻蚀层技术，所刻的线条较宽。本文研究溴和邻菲绕啉铁（Ⅲ）的均相捕捉反应速率常数，为利用约束刻蚀层技术进行微加工打下必要的基础。     

Characteristics and durability of fluoropolymer thin films

The use of plasma-polymerised fluoropolymer (CF_xO_y) thin films in the manufacture of microelectromechanical systems (MEMS) devices is well-established, being employed in the passivation step of the deep reactive ion etching (DRIE) process, for example. This paper presents an investigation of the effect of exposure to organic and aqueous liquid media on plasma-polymerised CF_xO_y thin films. Atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM), ellipsometry, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and dynamic wetting measurements were all employed as characterisation techniques. Highly basic aqueous solutions, including known silicon etchants, were found to cause delamination via degradation of the countersurface below the CF_xO_y thin film. Films were found to be stable in organic solvents, acidic aqueous solutions and slightly basic aqueous solutions.