作者:李攀; 曾成; 夏金松; 卢宏 期刊:《科技风》 2020年第04期
高校公共开放加工实验平台的建设,应围绕国家需求和国家战略,服务前沿科学领域,保障高校承接的国家重大科研项目顺利实施。微纳平台依托高校和试点国家实验室优势学科群,战略任务是"海陆空天一体化光网络",覆盖集成光子学、光子辐射与探测、光电信息存储三个子方向;面向信息光电子领域的信息获取、传输、交换、运算、处理及信息存储等,重点开展核心光电子器件、集成、系统及关键技术的应用基础研究工作;探索改善器件性能与存储新能...
微纳加工领域是从事物理学研究与应用开发人员,特别是从事纳米材料与器件研究的物理工作者十分关注和重视的领域。这是由于人们在对纳米材料性能的研究中发现,性能与材料的微观结构尺寸的变化关系密切。
飞秒激光由于其超快时间特性和超高峰值功率特性在精密微纳加工领域引起了人们广泛的重视.在与物质的相互作用中它能快速、准确地将能量作用在特定的区域内,从而可以获得极高的分辨率和加工精度。文章综述了飞秒激光精密微纳加工的最新研究进展,分别就飞秒激光烧蚀微加工和飞秒激光双光子聚合产生三维微纳结构进行了介绍,阐述了各自的物理机制.最后对飞秒激光微纳加工的研究前景做了初步探讨。
作者:姜晨; 张瑞; 郝宇 期刊:《上海理工大学学报》 2019年第01期
针对磁性复合流体黏度可控的特性,研究一种微纳沟槽表面可控抛光加工方法及工艺,实现低成本、可控微纳结构表面加工技术,并将其应用于微纳加工实验教学。采用磁性复合流体作为抛光液,设计端面式和圆周面式两种磁性复合流体抛光机构;根据周期性微米级沟槽表面结构特点,采用圆周面式磁性复合流体抛光机构进行微结构表面抛光加工实验;设计加工工艺,通过实验对比微沟槽周期结构表面加工效果,验证了实验装置及微结构可控抛光加工方法的...
作者:赵鹏越; 郭永博; 白清顺; 张飞虎 期刊:《哈尔滨工业大学学报》 2018年第07期
为研究在纳米压痕过程中微观结构多晶铜力学特性及变形机理的影响机制,采用Poisson-Voronoi和Monte Carlo方法建立大尺度多晶铜分子动力学模型,针对多晶铜不同微观结构分别建立初始压痕位置位于晶粒、晶界面、三叉晶界、顶点团4类微观结构的纳米压痕模型,采用分子动力学方法模拟计算金刚石探针压入模型的纳米压痕过程,计算4种模型的纳米压痕力及原子的静应力与第三应力.采用中心对称参数法分析多晶铜表面及亚表面位错演化对纳米压...
作者:熊壮; 屈明山; 张照云; 杨荷 期刊:《传感器与微系统》 2019年第03期
针对基于微机电系统(MEMS)技术的I2形原子力显微镜(AFM)探针与传统悬臂式探针相比,虽然有很多优点,但由于I^2形探针的压阻检测设计未考虑结构应变分布,导致检测灵敏度较悬臂式探针相比尚有一定差距的问题,通过对I2形探针应变分布的考察,实现了探针结构优化设计。实验结果表明:在相同结构,相同输入前提下,改进后探针的力灵敏度达到28.9p N/√Hz1/2,较原有基础上提高10倍。通过进一步对检测电路的优化,力灵敏度有望满足商用需求(小于...
作者:张雨茜; 陆志成; 张伟; 郭俊宏; 张雪花; 胡芳仁 期刊:《光谱学与光谱分析》 2019年第08期
Ⅲ-Ⅴ族氮化物发光二极管因具有寿命长、尺寸小、高效、节能等优点,得到广泛的研究与应用。随着光通信、万物互联等领域的进一步发展,需要开发高质量的微纳光源和微纳光波导。纳米柱氮化镓发光二级管(GaN-LED)是一种重要的微纳光源,具有广阔的应用前景。另一方面,作为应用最广的硅半导体材料本身并不是直接半导体,发光效率低下而不能作为光源使用。因此,研究基于硅基板的纳米柱GaN-LED微纳光源具有非常重要的意义。采用射频分子束...
作者:刘延波; 陈文洋; 任倩; 李瑞欣; 赵新宇; 杨媛媛; 韦春华 期刊:《天津工业大学学报》 2019年第01期
对近场直写静电纺丝技术的机理、发展、相关参数的控制以及应用方面展开综述,指出该技术亟待解决或改进的问题,包括纺丝机理不甚清晰;接收距离较短、严重限制射流拉伸和溶剂的完全挥发;纺丝纤维在空间第三维的可控性普遍不高;潜在应用有待进一步开发等。提出未来的研究方向主要集中在:近场直写静电纺丝技术理论研究、生产效率的提高、制备3D结构材料以及开发其在生物工程及微纳米技术领域的应用等。
作者:袁明权; 杨荷; 张照云; 熊壮 期刊:《强激光与粒子束》 2018年第03期
针对PET塑料耐温性能较差,与标准微纳加工工艺不兼容等问题,开发了面向PET塑料基底材料的光刻、镀膜等微纳加工工艺。通过CVD生长、转移等方式将单层石墨烯薄膜附着于0.5mm厚PET基底,并采用微纳加工的方式制备了柔性石墨烯压阻应变计。工艺结果表明,本研究所提出的加工方法适用于以PET塑料作为衬底材料的柔性微纳器件的制作。通过对PET塑料衬底施加应变并测量石墨烯的电阻变化率,可计算出石墨烯的压阻应变系数约为1.3。
简单介绍了电子束光刻的优缺点及其在科研领域中展现的巨大应用潜力,重点阐述了如何利用基于扫描电子显微镜技术的电子束曝光工艺实现Au线栅阵列的制备,并得到了与实验设计周期和线宽相符的微结构。采用扫描电子显微镜和原子力显微镜对样片表面进行表征获得Au线栅的形貌和高度。通过测量接触角,获得了Au线栅的润湿特性。
作者:吴培超; 张晨初; 杨亮; 李家文; 胡衍雷; 吴东 期刊:《中国激光》 2018年第10期
提出了基于空间光调制器(SLM)的飞秒激光双模式双光子聚合加工方式。通过在空间光调制器上加载相应的全息图,可以实现焦点控制扫描加工和图形化曝光加工模式。这两种加工模式不但可以保证加工质量,而且能够提高双光子聚合加工的效率。采用这两种不同的模式,分别加工了里约奥运会会徽和不同形状的图案,验证了这两种加工方式在微纳加工领域的可行性。
微纳加工方法分为“自上而下”和“自下而上”两种基本类型。前者是目前广泛应用于微纳加工领域的主流技术,但其由于受到物理极限的制约,一般加工分辨率在几十纳米量级上。后者则可在更小的尺度(包括分子尺度)上实现加工,被认为是一种突破物理限制的有效途径。
作者:曾昭和; 高健; 汤晖; 何思丰; 陈创斌 期刊:《机械工程与自动化》 2017年第05期
针对激光微纳加工设备中传统机械式的微位移机构运动方向单一而柔性铰链本身驱动又存在驱动位移小的问题,设计了一种柔性大行程完全解耦的XY微纳运动平台;推导了杠杆位移放大器的放大比率模型,通过粒子群优化算法对运动平台的尺寸进行优化分析。运用ANSYS分析软件,对所设计平台的静力学、动力学性能进行分析。仿真结果表明:该平台具有良好的解耦特性,能够满足机构的两自由度运动解耦要求。
作者:邵珠峰; 杨秀娟; 陆晓东; 钟敏 期刊:《半导体技术》 2017年第08期
通过恒速移动线偏振飞秒激光焦点对非晶硅(a-Si)pin型薄膜太阳电池n型硅膜表面进行绒化刻蚀处理,形成不同周期间隔"凹槽"状结构。采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对刻蚀后薄膜表面形貌进行了表征,证实了刻蚀区域表面能够诱导晶态多孔微结构形成。比较了飞秒激光刻蚀前后a-Si太阳电池的光电转换效率(η)、开路电压、短路电流密度和填充因子。结果表明,当飞秒激光脉冲能量为0.75 J/cm^2、刻蚀周期间隔为15μm时,...
作者:姚龙隆; 陈晓荣; 杨海马; 涂建坤; 陈成 期刊:《测控技术》 2017年第06期
统计表明,在微纳加工领域中,由于热变形引起的误差占总误差的40%~70%。已经成为制约微纳加工发展的主要因素之一。本系统采用基于PLC的增量式数字PID控制方法,实现对微纳加工控制过程中环境温度的高精度控制。利用LabVIEW软件编程灵活的特点,设计控制系统界面,通过RS485接口实现计算机对PLC的实时监控,保存测量数据,实时进行精度分析。经长时稳定试验,本系统可以实现±0.05℃/24 h的控制精度(24 h内温度波动不超过±0.05℃),满足高...
作者:胡超; 王兴平; 尤春; 孙锋 期刊:《电子与封装》 2017年第05期
对电子束光刻系统的原理以及在微纳加工领域的应用进行了讨论。首先对光刻系统的工作原理进行了阐述。然后讨论了电子束光刻的关键工艺,如光胶的选择、剥离工艺的优化以及邻近效应对图形的影响及修正方法。由于电子束光刻在科研领域展现了巨大的潜力,因此吸引了许多学者的注意。最后,举例介绍了电子束光刻在生物医学和硅光电子上的应用。
上海市激光技术研究所、五邑大学、中国科学院上海光学精密机械研究所、南京先进激光技术研究院、广东省激光产业技术创新联盟、上海市激光学会等将联合举办“中国超快激光微纳加工大会”,此次大会将作为ALAT2017第十一届亚洲(深圳)国际激光应用技术论坛的第二子论坛在深圳召开。
表面微纳结构已经在微电子、半导体、太阳能电池、发光二极管、等离子基元、仿生材料、超材料、细胞生物学等领域得到了广泛的应用,极大地推动了表面科学与工程的进展。随着人们对各种表面新奇特性研究的深入,各种新型表面结构不断被提出。这些新型的结构,特别是复杂的多级次表面结构对微加工技术在成本、工艺、批量生产、精准设计和可控加工等方面提出了许多新的挑战,目前的常规微纳加工方法已经难以满足复杂结构的加工需要。
作者:杨冬冬; 蔡京辉 期刊:《激光与光电子学进展》 2017年第01期
皮秒激光具有皮秒(10^-12s)量级的脉冲宽度,与电光弛豫时间(10^-5~10^-12s)相当或比电光弛豫时间更短。皮秒激光与材料作用时,由于电子来不及将能量传递给晶格,以至于整个加工过程中几乎没有热作用的存在,被称为“冷烧蚀”过程,因此皮秒激光在航空航天、国防、材料、医学、生物等领域的精密加工中有广泛的用途。简要介绍了研制适用于微纳加工的皮秒激光器的技术路线,综述了皮秒激光在高硬度金属精密制孔、硬脆性材料切...
作者:柏杨; 张晓波; 熊瑛; 刘刚; 田扬超 期刊:《新技术新工艺》 2016年第09期
具有纳米结构的光刻胶有着独特的光学特性,其纳米结构参数直接决定其光学特性。通过对光栅脊柱倾斜、粘连和倒伏堆叠这3种结构失效现象建模,利用严格耦合波理论数值,计算了各种失效结构对偏振光的反射率影响。结果表明,脊柱倾斜的纳米光栅对于偏振光反射率最小的波长发生红移;当有粘连时纳米光栅的对偏振光的敏感程度减弱,同时产生衍射级次;倒伏堆叠的纳米光栅产生较强的衍射级次。利用偏振改变与失效形式的关系可以对纳米结构的具...