基于MEMS技術的SAW器件:
聲表面波(SAW)傳感器是近年來發展起來的一種新型微聲傳感器,是種用聲表面波器件作為傳感元件,將被測量的信息通過聲表面波器件中聲表面波的速度或頻率的變化反映出來,并轉換成電信號輸出的傳感器。聲表面波傳感器能夠精確測量物理、化學等信息(如溫度、應力、氣體密度)。由于體積小,聲表面波器件被譽為開創了無線、小型傳感器的新紀元,同時,其與集成電路兼容性強,在模擬數字通信及傳感領域獲得了廣泛的應用。聲表面波傳感器能將信號集中于基片表面、工作頻率高,具有極高的信息敏感精度,能迅速地將檢測到的信息轉換為電信號輸出,具有實時信息檢測的特性,另外,聲表面波傳感器還具有微型化、集成化、無源、低成本、低功耗、直接頻率信號輸出等優點。 MEMS的超透鏡是什么?重慶現代化MEMS微納米加工
MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點:
1.由于聲表面波器件是在單晶材料上用半導體平面工藝制作的,所以它具有很好的一致性和重復性,易于大量生產,而且當使用某些單晶材料或復合材料時,聲表面波器件具有極高的溫度穩定性。
2.聲表面波器件的抗輻射能力強,動態范圍很大,可達100dB。這是因為它利用的是晶體表面的彈性波而不涉及電子的遷移過程此外,在很多情況下,聲表面波器件的性能還遠遠超過了很好的電磁波器件所能達到的水平。比如用聲表面波可以作成時間-帶寬乘積大于五千的脈沖壓縮濾波器,在UHF頻段內可以作成Q值超過五萬的諧振腔,以及可以作成帶外抑制達70dB、頻率達1低Hz的帶通濾波器 吉林MEMS微納米加工銷售超薄石英玻璃雙面套刻加工技術,在 100μm 以上基板實現微流道與金屬電極的高精度集成。
基于MEMS技術的SAW器件的工作模式和原理:
聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介,然后通過外加一正電壓產生聲波,并通過襯底進行傳播,然后轉換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導作用的主要是壓電效應,其設計時需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地,無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz到幾個GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見的結構,主要部分包括壓電襯底天線、敏感薄膜、IDT等。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實現頻率的變化。
無線無源聲表面波系統包:發射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發射器和接收器組合成收發器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統及其相互關聯的基礎部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件,該功率可以是收發器輸入的連續波,脈沖或者喝啾。一般地,聲表面波器件獲得的功率大小具有一定限制,以降低發射功率,從而得到相同平均功率的喝啾。根據各向同性的輻射體,接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發射。
太赫茲柔性電極的雙面結構設計與加工:太赫茲柔性電極以PI為基底,采用雙面結構設計,上層實現太赫茲波發射/接收,下層集成信號處理電路,解決了傳統剛性太赫茲器件的便攜性難題。加工工藝包括:首先在雙面拋光的PI基板上,利用電子束光刻制備亞微米級金屬天線陣列(如蝴蝶結、螺旋結構),特征尺寸達500nm,周期1-2μm,實現對0.1-1THz頻段的高效耦合;背面通過薄膜沉積技術制備氮化硅絕緣層,濺射銅箔形成共面波導傳輸線,線寬控制精度±10nm,特性阻抗匹配50Ω。電極整體厚度<50μm,彎曲狀態下信號衰減<3dB,適用于人體安檢、非金屬材料檢測等場景。在生物醫學領域,太赫茲柔性電極可非侵入式檢測皮膚水分含量,分辨率達0.1%,檢測時間<1秒,較傳統電阻法精度提升5倍。公司開發的納米壓印技術實現了天線陣列的低成本復制,單晶圓(4英寸)產能達1000片以上,良率>85%,推動太赫茲技術從實驗室走向便攜式設備,為無損檢測與生物傳感提供了全新維度的解決方案。PDMS 金屬流道加工技術可在柔性流道內沉積金屬鍍層,實現電化學檢測與流體控制一體化。
MEMS制作工藝-太赫茲超導混頻陣列的MEMS體硅集成天線與封裝技術:
太赫茲波是天文探測領域的重要波段,太赫茲波探測對提升人類認知宇宙的能力有重要意義。太赫茲超導混頻接收機是具有代表性的高靈敏天文探測設備。天線及混頻芯片封裝是太赫茲接收前端系統的關鍵組件。當前,太赫茲超導接收機多采用單獨的金屬喇叭天線和金屬封裝,很難進行高集成度陣列擴展。大規模太赫茲陣列接收機發展很大程度受到天線及芯片封裝技術的制約。課題擬研究基于MEMS體硅工藝技術的適合大規模太赫茲超導接收陣列應用的0.4THz以上頻段高性能集成波紋喇叭天線,及該天線與超導混頻芯片一體化封裝。通過電磁場理論分析、電磁場數值建模與仿真、低溫超導實驗驗證等手段, 微流控與金屬片電極鑲嵌工藝,解決流道與電極集成的接觸電阻問題并提升檢測穩定性。中國澳門MEMS微納米加工節能規范
MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術的成熟逐漸提高,為其大規模商業化應用奠定了基礎。重慶現代化MEMS微納米加工
MEMS制作工藝柔性電子出現的意義:
柔性電子技術有可能帶來一場電子技術進步,引起全世界的很多的關注并得到了迅速發展。美國《科學》雜志將有機電子技術進展列為2000年世界幾大科技成果之一,與人類基因組草圖、生物克隆技術等重大發現并列。美國科學家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹由于他們在導電聚合物領域的開創性工作獲得2000年諾貝爾化學獎。
柔性電子技術是行業新興領域,它的出現不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術等領域技術外,同時橫跨半導體、封測、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產業,可協助傳統產業,如塑料、印刷、化工、金屬材料等產業的轉型。其在信息、能源、醫療、制造等各個領域的應用重要性日益凸顯,已成為世界多國和跨國企業競相發展的前沿技術。美國、歐盟、英國、日本等相繼制定了柔性電子發展戰略并投入大量科研經費,旨在未來的柔性電子研究和產業發展中搶占先機。 重慶現代化MEMS微納米加工