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福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化

來源: 發(fā)布時間:2024-03-12

MEMS超表面對光電特性的調(diào)控:

1.超表面meta-surface對相位的調(diào)控:相位是電磁波的一個重要屬性,等相位面決定了電磁波的傳播方向,一副圖像的相位則包含了其立體信息。通過控制電磁波的相位,可以實(shí)現(xiàn)光束偏轉(zhuǎn)、超透鏡、超全息、渦旋光產(chǎn)生、編碼、隱身、幻像等功能。

2.超表面meta-surface對電磁波多個自由度的聯(lián)合調(diào)控:超表面可以實(shí)現(xiàn)對電磁波相位、振幅、偏振等自由度的同時調(diào)控。比如,通過對電磁波的相位和振幅的聯(lián)合調(diào)控,可以實(shí)現(xiàn)立體超全息,通過對電磁波的相位和偏振的聯(lián)合調(diào)控,可以實(shí)現(xiàn)矢量渦旋光;通過對電磁波的相位和頻率的聯(lián)合調(diào)控,可以實(shí)現(xiàn)非線性超透鏡等功能。

3.超表面meta-surface對波導(dǎo)模式的調(diào)控:可將“超構(gòu)光學(xué)”的概念與各類光波導(dǎo)平臺相結(jié)合,將超構(gòu)表面或超構(gòu)材料集成在各類光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上,則可以在亞波長尺度下對波導(dǎo)中的光信號進(jìn)行靈活自由的調(diào)控。利用上表面集成了超構(gòu)表面的介質(zhì)光波導(dǎo)結(jié)構(gòu),可以實(shí)現(xiàn)多功能的光耦合、光探測、偏振/波長解復(fù)用、結(jié)構(gòu)光激發(fā)、波導(dǎo)模式轉(zhuǎn)化、片上光信號變換、光學(xué)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、光路由等應(yīng)用 。 MEMS傳感器基本構(gòu)成是什么?福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化

福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化,MEMS微納米加工

MEMS技術(shù)的主要分類:光學(xué)方面相關(guān)的資料與技術(shù)。光學(xué)隨著信息技術(shù)、光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,MEMS發(fā)展的又一領(lǐng)域是與光學(xué)相結(jié)合,即綜合微電子、微機(jī)械、光電子技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù),開發(fā)新型光器件,稱為微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)。微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)能把各種MEMS結(jié)構(gòu)件與微光學(xué)器件、光波導(dǎo)器件、半導(dǎo)體激光器件、光電檢測器件等完整地集成在一起。形成一種全新的功能系統(tǒng)。MOEMS具有體積小、成本低、可批量生產(chǎn)、可精確驅(qū)動和控制等特點(diǎn)。有什么MEMS微納米加工技術(shù)指導(dǎo)MEMS微納米加工的未來發(fā)展是什么?

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MEMS制作工藝深硅刻蝕即ICP刻蝕工藝:硅等離子體刻蝕工藝的基本原理干法刻蝕是利用射頻電源使反應(yīng)氣體生成反應(yīng)活性高的離子和電子,對硅片進(jìn)行物理轟擊及化學(xué)反應(yīng),以選擇性的去除我們需要去除的區(qū)域。被刻蝕的物質(zhì)變成揮發(fā)性的氣體,經(jīng)抽氣系統(tǒng)抽離,然后按照設(shè)計(jì)圖形要求刻蝕出我們需要實(shí)現(xiàn)的深度。干法刻蝕可以實(shí)現(xiàn)各向異性,垂直方向的刻蝕速率遠(yuǎn)大于側(cè)向的。其原理如圖所示,生成CF基的聚合物以進(jìn)行側(cè)壁掩護(hù),以實(shí)現(xiàn)各向異性刻蝕刻蝕過程一般來說包含物理濺射性刻蝕和化學(xué)反應(yīng)性刻蝕。對于物理濺射性刻蝕就是利用輝光放電,將氣體解離成帶正電的離子,再利用偏壓將離子加速,濺擊在被蝕刻物的表面,而將被蝕刻物質(zhì)原子擊出(各向異性)。對于化學(xué)反應(yīng)性刻蝕則是產(chǎn)生化學(xué)活性極強(qiáng)的原(分)子團(tuán),此原(分)子團(tuán)擴(kuò)散至待刻蝕物質(zhì)的表面,并與待刻蝕物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生揮發(fā)性的反應(yīng)生成物(各向同性),并被真空設(shè)備抽離反應(yīng)腔

MEMS制作工藝-聲表面波器件的特點(diǎn):

3.由于聲表面波器件是在單晶材料上用半導(dǎo)體平面工藝制作的,所以它具有很好的一致性和重復(fù)性,易于大量生產(chǎn),而且當(dāng)使用某些單晶材料或復(fù)合材料時,聲表面波器件具有極高的溫度穩(wěn)定性。

4.聲表面波器件的抗輻射能力強(qiáng),動態(tài)范圍很大,可達(dá)100dB。這是因?yàn)樗玫氖蔷w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(yuǎn)遠(yuǎn)超過了很好的電磁波器件所能達(dá)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(nèi)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(dá)70dB 、頻率達(dá)1 低Hz 的帶通濾波器 MEMS傳感器行業(yè)為國內(nèi)企業(yè)追趕提供了契機(jī)。

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智能手機(jī)迎5G換機(jī)潮,傳感器及RFMEMS用量逐年提升。一方面,5G加速滲透,拉動智能手機(jī)市場恢復(fù)增長:今年10月份國內(nèi)5G手機(jī)出貨量占比已達(dá)64%;智能手機(jī)整體出貨量方面,在5G的帶動下,根據(jù)IDC今年的預(yù)測,2021年智能手機(jī)出貨量相比2020年將增長11.6%,2020-2024年CAGR達(dá)5.2%。另一方面,單機(jī)傳感器和RFMEMS用量不斷提升,以iPhone為例,2007年的iPhone2G到2020年的iPhone12,手機(jī)智能化程度不斷升,功能不斷豐富,指紋識別、3Dtouch、ToF、麥克風(fēng)組合、深度感知(LiDAR)等功能的加入,使得傳感器數(shù)量(包含非MEMS傳感器)由當(dāng)初的5個增加為原來的4倍至20個以上;5G升級帶來的頻段增加也有望明顯提升單機(jī)RF MEMS價(jià)值量。MEMS的光學(xué)超表面是什么?寧夏高科技MEMS微納米加工

MEMS優(yōu)勢很大,應(yīng)用場景十分豐富。福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化

MEMS制作工藝-太赫茲特性:

1.相干性由于它是由相千電流驅(qū)動的電偶極子振蕩產(chǎn)生,或又相千的激光脈沖通過非線性光學(xué)頻率差頻產(chǎn)生,因此有很好的相干性。THz的相干測量技術(shù)能夠直接測量電場振幅和相位,從而方便提取檢測樣品的折射率,吸收系數(shù)等。

2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量級,遠(yuǎn)小于X射線的10^3量級,不易破壞被檢測的物質(zhì),適合于生物大分子與活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)的研究。

3.穿透性:THz輻射對于很多非極性物質(zhì),如塑料,紙箱,布料等包裝材料有很強(qiáng)的穿透能力,在環(huán)境控制與安全方面能有效發(fā)揮作用

4.吸收性:大多數(shù)極性分子對THz有強(qiáng)烈的吸收作用,可以用來進(jìn)行醫(yī)療診斷與產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控

5.瞬態(tài)性:相比于傳統(tǒng)電磁波與光波,THz典型脈寬在皮秒量級,通過光電取樣測量技術(shù),能夠有效抑制背景輻射噪聲的干擾,在小于3THz時信噪比達(dá)10人4:1。

6.寬帶性:THz脈沖光源通常包含諾千個周期的電磁振蕩,!單個脈沖頻寬可以覆蓋從GHz至幾+THz的范圍,便于在大的范圍內(nèi)分析物質(zhì)的光譜信息。 福建MEMS微納米加工產(chǎn)業(yè)化

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