十堰全套微纳加工

“纳米制造”路线图强调了未来纳米表面制造的发展。问卷调查探寻了纳米表面制备所面临的机遇。调查中提出的问题旨在获取纳米表面特征的相关信息：这种纳米表面结构可以是形貌化、薄膜化的改良表面区域，也可以是具有相位调制或一定晶粒尺寸的涂层。这类结构构建于众多固体材料表面，如金属、陶瓷、玻璃、半导体和聚合物等。总结了调查结果与发现，并阐明了未来纳米表面制造的前景。纳米表面可产生自材料的消解、沉积、改性或形成过程。这导致制备出的纳米表面带有纳米尺度所特有的新的化学、物理和生物特性（比如催化作用、磁性质、电性质、光学性质或抗细菌性）。在纳米科学许多已有的和新兴的子领域中，表面工程已经实现了从基础科学向现实应用的转变，比如材料科学、光学、微电子学、动力工程学、传感系统和生物工程学等。在改进和简化生产过程方面，还需要做许多工作才能降低***纳米表面的生产成本。可重复性、尺寸形状的控制、均匀性以及结构的鲁棒性等，都是工业生产过程中必须要考虑的关键参数。在过去的几年中，全球各地的研究机构和大学已开始集中研究微观和纳米尺度现象、器件和系统。十堰全套微纳加工

    微纳加工中蒸镀的物理过程包括：沉积材料蒸发或升华为气态粒子→气态粒子快速从蒸发源向基片表面输送→气态粒子附着在基片表面形核、长大成固体薄膜→薄膜原子重构或产生化学键合。将衬底放入真空室内，以电阻、电子束、激光等方法加热膜料，使膜料蒸发或升华，气化为具有一定能量（～eV）的粒子（原子、分子或原子团）。气态粒子以基本无碰撞的直线运动飞速传送至衬底，到达衬底表面的粒子一部分被反射，另一部分吸附在衬底上并发生表面扩散，沉积原子之间产生二维碰撞，形成簇团，有的可能在表面短时停留后又蒸发。粒子簇团不断地与扩散粒子相碰撞，或吸附单粒子，或放出单粒子。此过程反复进行，当聚集的粒子数超过某一临界值时就变为稳定的核，再继续吸附扩散粒子而逐步长大，终通过相邻稳定核的接触、合并，形成连续薄膜。膜方法简单、薄膜纯度和致密性高、膜结构和性能独特等优点。所谓溅射镀膜是指在真空室中，利用荷能粒子（如正离子）轰击靶材，使靶材表面原子或原子团逸出，逸出的原子在工件的表面形成与靶材成分相同的薄膜，这种制备薄膜的方法称为溅射镀膜。目前，溅射法主要用于形成金属或合金薄膜，特别是用于制作电子元件的电极和玻璃表面红外线反射薄膜。 十堰全套微纳加工高精度的微细结构可以通过电子束直写或激光直写制作。

微纳制造技术的发展，同样涉及到科研体系问题。严格意义上来说，科研分为三个领域，一个是基础研究领域，一个是工程化应用领域，一个是市场推广领域。在发达国家的科研机制中。几乎所有的基础研究领域都是由国家或机构直接或间接支持的。这种基础研究较看重的是对于国家、民生或**的长远意义．而不是短期内的投入与产出。因而致力于基础研究的机构或者人员。根本不用考虑研究的所谓“市场化”问题。而只是进行基础、理论的研究。另一方面。工程化应用领域由专门的机构或职能部门负责，这些部门从应用领域、生产领域、制造领域抽调**、学者及相关专业人员，对基础研究的市场应用前景进行分析，并提出可行性建议，末尾由市场或企业来进行工程化应用研究。末尾市场化推广的问题自然是企业来做了。中国的高校和研究机构，做纯理念和纯基础的并不多，中国大多是工程性项目研究。其理想模式为高校、研究所、企业三结合状态，各司其职，各负其责。微纳技术是继JT、生物之后。21世纪较具发展潜力的高新技术，是未来十年高增长的新兴产业。

微纳制造的加工材料多种多样，相对金属材料与硅和玻璃等无机材料而言，聚合物基材廉价易得且具有更好的生物兼容性、电绝缘隔离性、热隔离性等性能。近年来，基于聚合物的微加工制造技术已成为微细加工中的又一研究热点。大量学者对基于聚合物的微加工技术如微注射成型技术、微铸造技术及微压印技术进行了深入的研究。由于聚合物材料提供了相当普遍的物理及化学性质，同时具有成本低及适用于大批量制造等众多优点，因而随着微纳米技术的不断发展，聚合物材料在光学、化学、生物及微机电领域中获得了越来越普遍的应用，不同微纳结构制品具有不同的性能与应用场合。微纳加工技术指尺度为亚毫米、微米和纳米量级元件的优化设计、加工、组装、系统集成与应用技术。

平台目前已配备各类微纳加工和表征测试设备50余台套，拥有一条相对完整的微纳加工工艺线，可制成2-6英寸样品，涵盖了图形发生、薄膜制备、材料刻蚀、表征测试等常见的工艺段，可以进行常见微纳米结构和器件的加工，极限线宽达到600纳米，材料种类包括硅基、化合物半导体等多种类型材料，可以有力支撑多学科领域的半导体器件加工以及微纳米结构的表征测试需求。微纳加工平台支持基础信息器件与系统等多领域、交叉学科，开展前沿信息科学研究和技术开发。作为开放共享服务平台，支撑的研究领域包括新型器件、柔性电子器件、微流体、发光芯片、化合物半导体、微机电器件与系统（MEMS）等。以高效、创新、稳定、合作共赢的合作理念，欢迎社会各界前来合作。提高微纳加工技术的加工能力和效率是未来微纳结构及器件研究的重点方向。十堰全套微纳加工

微纳加工平台支持基础信息器件与系统等多领域、交叉学科，开展前沿信息科学研究和技术开发。十堰全套微纳加工

    溅射镀膜有两种方式：一种称为离子束溅射，指真空状态下用离子束轰击靶表面，使溅射出的粒子在基体表面成膜，该工艺较为昂贵，主要用于制取特殊的薄膜；另一种称为阴极溅射，主要利用低压气体放电现象，使处于等离子状态下的离子轰击靶面，溅射出的粒子沉积在基体上。它采用平行板电极结构，膜料物质做成的大面积靶为阴极，支持基体的基板为阳极，安装于钟罩式真空容器内。为减少污染，先将钟罩内的压强抽到小于10-3~10-4Pa，然后充入Ar气，使压强维持在1~10Pa。在两极之间加数千伏的电压进行溅射镀膜。与蒸发镀膜相比，溅射镀膜时靶材（膜料）无相变，化合物成分稳定，合金不易分馏，因此适合制备的膜材非常广。由于溅射沉积到衬底上的粒子能量比蒸发时的能量高50倍，它们对衬底有清洗和升温作用，所以形成的薄膜附着力大。特别是溅射镀膜容易控制膜的成分，通过直接溅射或者反应溅射，可以制备大面积均匀的各种合金膜、化合物膜、多层膜和复合膜。溅射镀膜易实现连续化、自动化作业和规模化生产。但是，由于溅射时要使用高电压和气体，所以装置比较复杂，薄膜易受溅射气氛的影响，薄膜沉积速率也较低。此外，溅射镀膜需要事先制备各种成分的靶，装卸靶不太方便。 十堰全套微纳加工