亳州电子微纳加工

       作为前沿加工技术，飞秒激光加工具有热影响区小、与材料相互作用呈非线性过程、超出衍射极限的高分辨率加工等特点，可以实现对各种材料的高质量、高精度微纳米加工和三维微纳结构制造。飞秒激光对材料的加工方式灵活多样，既可实现增材、减材和等材制造，又能够以激光直写和激光并行加工的方式制备微纳结构。其中，飞秒激光直写通常用于复杂、不规则的微纳结构加工，具有较高的空间分辨率、加工灵活性和自由度，然而鉴于其逐点加工的技术特点，加工效率较低；飞秒激光并行加工包括基于数字微镜器件的光刻技术、空间光调制器和激光干涉加工等方法，具有较高的加工效率，但无法加工任意三维微结构。飞秒激光加工方式各有优缺点，可以根据应用中的实际需求来选择合适的加工技术。在微纳加工过程中，蒸发沉积和溅射沉积是典型的物理方法，主要用于沉积金属单质薄膜、合金薄膜、化合物等！亳州电子微纳加工

    激光微纳加工技术的实现方式：接触式并行激光加工技术是指利用微球体颗粒进行激光图案化。微球激光纳米加工的机理。微球激光纳米加工技术初源于对激光清洁领域的研究。研究发现，基底上的微小球形颗粒在脉冲激光照射后，基底上球形颗粒的中心位置能够产生亚波长尺寸的微/纳孔。对于金属颗粒而言，这是由于颗粒与基底之间的LSPR产生的强电磁场增强造成的；对于介质颗粒而言，由于其大半部分是透明的，可以将透明颗粒看成为微球透镜，入射光在微球形透镜的底面实现聚焦而引起的电磁场增强。这一过程可以实现入射光强度的60倍增强。通过对微球的直径，折射率，环境以及入射的激光强度进行设计，可以实现在基底上烧蚀出亚波长尺寸的微/纳孔。微球激光纳米加工的实现方式对于微球激光纳米加工技术，根据操纵微球颗粒排列方式的不同，可以分为两类：一是利用光镊技术操纵微球体颗粒以制造任意图案；二是利用自组装技术制造微球体阵列掩模。这种基于微球体的并行激光加工是纳米制造中一种比较经济的方法。 黄石微纳加工应用未来几年微纳制造系统和平台的发展前景包括的方面：智能的、可升级的和适应性强的微纳制造系统。

皮秒激光精密微孔加工应用作为一种激光精密加工技术，皮秒激光在对高硬度金属微孔加工方面的应用早在20世纪90年代初就有报道。1996年德国学者Chichkov等研究了纳秒、皮秒以及飞秒激光与材料的作用机理，并在真空靶室中对厚度100μm的不锈钢进行了打孔实验，建立了激光微纳加工的理论模型，为后续的激光微纳加工实验研究奠定了坚实的理论基础。1998年Jandeleit等对厚度为250nm的铜膜进行了精密制孔实验，实验指出使用同一脉宽的皮秒激光器对厚度较薄的金属材料制孔时，采用高峰值功率更有可能获得高质量的的制孔效果。然而，优异的加工效果不仅取决于脉冲宽度以及峰值功率，制孔方式也是一个至关重要的因素，针对这一问题，Fohl等采用纳秒激光与飞秒激光对制孔方式进行了深入研究，实验结果显示纳秒激光采用螺旋制孔方式所加工的微孔整洁干净，而飞秒激光采用一般的冲击制孔方式所加工的微孔边缘有明显的再铸层。

    激光微纳加工相比纳秒激光器、连续激光器，飞秒激光加工是“冷加工”，其加工过程中几近不会有热：传导。飞秒激光加工优势在于：峰值能量高、加工精度高、对材料几乎无热损伤等，其具体加工方式包括：蚀刻、改性、切割、打孔、周雕刻以及集成电路光刻等。广东省科学院半导体研究所微纳加工平台，面向半导体光电子器件、功率电子器件、MEMS、生物芯片等前沿领域，致力于打造高级的公益性、开放性、支撑性枢纽中心。平台拥有半导体制备工艺所需的整套仪器设备，建立了一条实验室研发线和一条中试线，加工尺寸覆盖2-6英寸（部分8英寸），同时形成了一支与硬件有机结合的专业人才队伍。平台当前紧抓技术创新和公共服务，面向国内外高校、科研院所以及企业提供开放共享，为技术咨询、创新研发、技术验证以及产品中试提供技术支持。 微纳制造技术属国际前沿技术，作为未来制造业赖以生存的基础和可持续发展的关键。

    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。 微纳加工技术的特点多学科交叉。茂名全套微纳加工

微机电系统、微光电系统、生物微机电系统等是微纳米技术的重要应用领域！亳州电子微纳加工

基于掩模板图形传递的光刻工艺可制作宏观尺寸的微细结构，受光学衍射的极限，适用于微米以上尺度的微细结构制作，部分优化的光刻工艺可能具有亚微米的加工能力。例如，接触式光刻的分辨率可能到达0.5μm，采用深紫外曝光光源可能实现0.1μm。但利用这种光刻技术实现宏观面积的纳米/亚微米图形结构的制作是可欲而不可求的。近年来，国内外很多学者相继提出了超衍射极限光刻技术、周期减小光刻技术等，力求通过曝光光刻技术实现大面积的亚微米结构制作，但这类新型的光刻技术尚处于实验室研究阶段。亳州电子微纳加工

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