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微納加工技術(shù)是先進(jìn)制造的重要組成部分,是衡量國家高級(jí)制造業(yè)水平的標(biāo)志之一,具有多學(xué)科交叉性和制造要素極端性的特點(diǎn),在推動(dòng)科技進(jìn)步、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展、拉動(dòng)科技進(jìn)步、保障**安全等方面都發(fā)揮著關(guān)鍵作用。微納加工技術(shù)的基本手段包括微納加工方法與材料科學(xué)方法兩種。比較顯然,微納加工技術(shù)與微電子工藝技術(shù)有密切關(guān)系。微納加工大致可以分為“自上而下”和“自下而上”兩類。“自上而下”是從宏觀對(duì)象出發(fā),以光刻工藝為基礎(chǔ),對(duì)材料或原料進(jìn)行加工,較小結(jié)果尺寸和精度通常由光刻或刻蝕環(huán)節(jié)的分辨力決定?!白韵露稀奔夹g(shù)則是從微觀世界出發(fā),通過控制原子、分子和其他納米對(duì)象的相互作用力將各種單元構(gòu)建在一起,形成微納結(jié)構(gòu)與器件。在過去的幾年中,全球各地的研究機(jī)構(gòu)和大學(xué)已開始集中研究微觀和納米尺度現(xiàn)象、器件和系統(tǒng)。樂山微納加工價(jià)目
在微納加工過程中,薄膜的形成方法主要為物理沉積、化學(xué)沉積和混合方法沉積。蒸發(fā)沉積(熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā))和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等。熱蒸發(fā)是在高真空下,利用電阻加熱至材料的熔化溫度,使其蒸發(fā)至基底表面形成薄膜,而電子束蒸發(fā)為使用電子束加熱;磁控濺射在高真空,在電場的作用下,Ar氣被電離為Ar離子高能量轟擊靶材,使靶材發(fā)生濺射并沉積于基底;磁控濺射方法沉積的薄膜純度高、致密性好,熱蒸發(fā)主要用于沉積低熔點(diǎn)金屬薄膜或者厚膜;化學(xué)氣相沉積(CVD)是典型的化學(xué)方法而等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)是物理與化學(xué)相結(jié)合的混合方法,CVD和PECVD主要用于生長氮化硅、氧化硅等介質(zhì)膜。樂山微納加工價(jià)目微納加工平臺(tái)主要提供微納加工技術(shù)工藝。
微納制造包括微制造和納制造兩個(gè)方面。(1)微制造有兩種不同的微制造工藝方式,一種是基于半導(dǎo)體制造工藝的光刻技術(shù)、LIGA技術(shù)、鍵合技術(shù)、封裝技術(shù)等,這些工藝技術(shù)方法較為成熟,但普遍存在加工材料單一、加工設(shè)備昂貴等問題,且只能加工結(jié)構(gòu)簡單的二維或準(zhǔn)三維微機(jī)械零件,無法進(jìn)行復(fù)雜的三維微機(jī)械零件的加工;另一種是機(jī)械微加工,是指采用機(jī)械加工、特種加工及其他成形技術(shù)等傳統(tǒng)加工技術(shù)形成的微加工技術(shù),可進(jìn)行三維復(fù)雜曲面零件的加工,加工材料不受限制,包括微細(xì)磨削、微細(xì)車削、微細(xì)銑削、微細(xì)鉆削、微沖壓、微成形等。(2)納制造納制造是指具有特定功能的納米尺度的結(jié)構(gòu)、器件和系統(tǒng)的制造技術(shù),包括納米壓印技術(shù)、刻劃技術(shù)、原子操縱技術(shù)等。
微納制造技術(shù)的發(fā)展,同樣涉及到科研體系問題。嚴(yán)格意義上來說,科研分為三個(gè)領(lǐng)域,一個(gè)是基礎(chǔ)研究領(lǐng)域,一個(gè)是工程化應(yīng)用領(lǐng)域,一個(gè)是市場推廣領(lǐng)域。在發(fā)達(dá)國家的科研機(jī)制中。幾乎所有的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域都是由國家或機(jī)構(gòu)直接或間接支持的。這種基礎(chǔ)研究較看重的是對(duì)于國家、民生或**的長遠(yuǎn)意義.而不是短期內(nèi)的投入與產(chǎn)出。因而致力于基礎(chǔ)研究的機(jī)構(gòu)或者人員。根本不用考慮研究的所謂“市場化”問題。而只是進(jìn)行基礎(chǔ)、理論的研究。另一方面。工程化應(yīng)用領(lǐng)域由專門的機(jī)構(gòu)或職能部門負(fù)責(zé),這些部門從應(yīng)用領(lǐng)域、生產(chǎn)領(lǐng)域、制造領(lǐng)域抽調(diào)**、學(xué)者及相關(guān)專業(yè)人員,對(duì)基礎(chǔ)研究的市場應(yīng)用前景進(jìn)行分析,并提出可行性建議,末尾由市場或企業(yè)來進(jìn)行工程化應(yīng)用研究。末尾市場化推廣的問題自然是企業(yè)來做了。中國的高校和研究機(jī)構(gòu),做純理念和純基礎(chǔ)的并不多,中國大多是工程性項(xiàng)目研究。其理想模式為高校、研究所、企業(yè)三結(jié)合狀態(tài),各司其職,各負(fù)其責(zé)。微納技術(shù)是繼JT、生物之后。21世紀(jì)較具發(fā)展?jié)摿Φ母咝录夹g(shù),是未來十年高增長的新興產(chǎn)業(yè)。微納加工設(shè)備主要有:光刻、刻蝕、成膜、離子注入、晶圓鍵合等。
光刻是半導(dǎo)體制造中常用的技術(shù)之一,是現(xiàn)代光電子器件制造的基礎(chǔ)。實(shí)際應(yīng)用中存在兩個(gè)主要挑戰(zhàn):一是與FIB和EBL相比,分辨率還不夠高;二是由于直接的激光寫入器逐點(diǎn)生成圖案,因此吞吐量是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。對(duì)于上述兩個(gè)挑戰(zhàn):分辨率方面,一是可以通過原子力顯微鏡(AFM)或掃描近場顯微鏡(SNOM)等近場技術(shù)來提高,二是可以通過使用短波長光源來提高,三是可以通過非線性吸收實(shí)現(xiàn)超分辨率成像或制造;制造速度方面,除了工程學(xué)方法外,隨著激光技術(shù)的發(fā)展,主要是提出了包括自組裝微球激光加工、激光干涉光刻、多焦陣列激光直寫等并行激光加工方法來提高制造速度。并行激光加工技術(shù)可以將二維加工技術(shù)擴(kuò)展到三維加工,為未來微納加工技術(shù)的發(fā)展提供新的方向;同時(shí)可以地廣泛應(yīng)用于傳感、太陽能電池和超材料領(lǐng)域的表面處理和功能器件制造,對(duì)生物醫(yī)學(xué)器件制造、光通信、傳感、以及光譜學(xué)等領(lǐng)域得發(fā)展研究具有重要意義。 在微納加工過程中,蒸發(fā)沉積和濺射沉積是典型的物理方法,主要用于沉積金屬單質(zhì)薄膜、合金薄膜、化合物等。樂山微納加工價(jià)目
微納制造技術(shù)是指尺度為毫米、微米和納米量級(jí)的零件。樂山微納加工價(jià)目
“納米制造”路線圖強(qiáng)調(diào)了未來納米表面制造的發(fā)展。問卷調(diào)查探尋了納米表面制備所面臨的機(jī)遇。調(diào)查中提出的問題旨在獲取納米表面特征的相關(guān)信息:這種納米表面結(jié)構(gòu)可以是形貌化、薄膜化的改良表面區(qū)域,也可以是具有相位調(diào)制或一定晶粒尺寸的涂層。這類結(jié)構(gòu)構(gòu)建于眾多固體材料表面,如金屬、陶瓷、玻璃、半導(dǎo)體和聚合物等??偨Y(jié)了調(diào)查結(jié)果與發(fā)現(xiàn),并闡明了未來納米表面制造的前景。納米表面可產(chǎn)生自材料的消解、沉積、改性或形成過程。這導(dǎo)致制備出的納米表面帶有納米尺度所特有的新的化學(xué)、物理和生物特性(比如催化作用、磁性質(zhì)、電性質(zhì)、光學(xué)性質(zhì)或抗細(xì)菌性)。在納米科學(xué)許多已有的和新興的子領(lǐng)域中,表面工程已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從基礎(chǔ)科學(xué)向現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的轉(zhuǎn)變,比如材料科學(xué)、光學(xué)、微電子學(xué)、動(dòng)力工程學(xué)、傳感系統(tǒng)和生物工程學(xué)等。在改進(jìn)和簡化生產(chǎn)過程方面,還需要做許多工作才能降低***納米表面的生產(chǎn)成本。可重復(fù)性、尺寸形狀的控制、均勻性以及結(jié)構(gòu)的魯棒性等,都是工業(yè)生產(chǎn)過程中必須要考慮的關(guān)鍵參數(shù)。樂山微納加工價(jià)目