MEMS制作工藝-太赫茲傳感器：

超材料(Metamaterial)是一種由周期性亞波長金屬諧振的單元陣列組成的人工復(fù)合型電磁材料,通過合理的設(shè)計(jì)單元結(jié)構(gòu)可實(shí)現(xiàn)特殊的電磁特性,主要包括隱身、完美吸和負(fù)折射等特性。目前,隨著太赫茲技術(shù)的快速發(fā)展,太赫茲超材料器件已成為當(dāng)前科研的研究熱點(diǎn),在濾波器、吸收器、偏振器、太赫茲成像、光譜和生物傳感器等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。

這項(xiàng)研究提出了一種全光學(xué)、端到端的衍射傳感器，用于快速探測(cè)隱藏結(jié)構(gòu)。這種衍射太赫茲傳感器具有獨(dú)特的架構(gòu)，由一對(duì)編碼器和解碼器構(gòu)成的衍射網(wǎng)絡(luò)組成，每個(gè)網(wǎng)絡(luò)都承擔(dān)著結(jié)構(gòu)化照明和空間光譜編碼的獨(dú)特職責(zé)，這種設(shè)計(jì)較為新穎。基于這種獨(dú)特的架構(gòu)，研究人員展示了概念驗(yàn)證的隱藏缺陷探測(cè)傳感器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析成功證實(shí)了該單像素衍射太赫茲傳感器的可行性，該傳感器使用脈沖照明來識(shí)別測(cè)試樣品內(nèi)各種未知形狀和位置的隱藏缺陷，具有誤報(bào)率極低、無需圖像形成和采集以及數(shù)字處理步驟等特點(diǎn)。 超薄 PDMS（100μm 以上）與光學(xué)玻璃鍵合工藝，兼顧柔性流道與高透光性檢測(cè)需求。吉林MEMS微納米加工材料

國內(nèi)政策大力推動(dòng)MEMS產(chǎn)業(yè)發(fā)展：國家政策大力支持傳感器發(fā)展，國內(nèi)MEMS企業(yè)擁有好的發(fā)展環(huán)境。我國高度重視MEMS和傳感器技術(shù)發(fā)展，在2017年工信部出臺(tái)的《智能傳感器產(chǎn)業(yè)三年行動(dòng)指南（2017-2019）》中，明確指出要著力突破硅基MEMS加工技術(shù)、MEMS與互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）集成、非硅模塊化集成等工藝技術(shù)，推動(dòng)發(fā)展器件級(jí)、晶圓級(jí)MEMS封裝和系統(tǒng)級(jí)測(cè)試技術(shù)。國家政策高度支持MEMS制造企業(yè)研發(fā)創(chuàng)新，政策驅(qū)動(dòng)下，國內(nèi)MEMS制造企業(yè)獲得發(fā)展良機(jī)。黑龍江MEMS微納米加工是什么基于 0.35/0.18μm 高壓工藝的神經(jīng)電刺激 SoC 芯片，實(shí)現(xiàn)多通道控制與生物相容性優(yōu)化。

熱壓印技術(shù)在硬質(zhì)塑料微流控芯片中的應(yīng)用：熱壓印技術(shù)是實(shí)現(xiàn)PMMA、PS、COC、COP等硬質(zhì)塑料微結(jié)構(gòu)快速成型的**工藝，較傳統(tǒng)注塑工藝具有成本低、周期短、圖紙變更靈活等優(yōu)勢(shì)。工藝流程包括：首先利用光刻膠在硅片上制備高精度模具，微結(jié)構(gòu)高度5-100μm，側(cè)壁垂直度＞89°；然后將塑料基板加熱至玻璃化轉(zhuǎn)變溫度以上（如PMMA為110℃），在5-10MPa壓力下將模具結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)印至基板，冷卻后脫模。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)0.5μm的特征尺寸分辨率，流道尺寸誤差＜±1%，適用于微流道、微孔陣列、透鏡陣列等結(jié)構(gòu)加工。以數(shù)字PCR芯片為例，熱壓印制備的50μm直徑微腔陣列，單芯片可容納20,000個(gè)反應(yīng)單元，配合熒光檢測(cè)實(shí)現(xiàn)核酸分子的***定量，檢測(cè)靈敏度達(dá)0.1%突變頻率。公司開發(fā)的快速換模系統(tǒng)可在30分鐘內(nèi)完成模具更換，支持小批量生產(chǎn)（100-10,000片），從設(shè)計(jì)圖紙到樣品交付**短*需10個(gè)工作日，較注塑縮短70%周期。此外，通過表面涂層處理（如疏水化、親水化），可定制芯片表面潤濕性，滿足不同檢測(cè)場(chǎng)景的流體控制需求，成為研發(fā)階段快速迭代與中小批量生產(chǎn)的優(yōu)先工藝。

微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝技術(shù)：微流控與金屬片電極的鑲嵌工藝實(shí)現(xiàn)了流體通道與固態(tài)電極的無縫集成，適用于電化學(xué)檢測(cè)、電滲流驅(qū)動(dòng)等場(chǎng)景。加工過程中，首先在硅片或玻璃基板上制備微流道（深度50-200μm，寬度100-500μm），然后將預(yù)加工的金屬片電極（如不銹鋼、金箔）嵌入流道側(cè)壁，通過導(dǎo)電膠（銀膠或碳膠）固定，確保電極與流道內(nèi)壁齊平，間隙＜5μm。鍵合采用熱壓或紫外固化膠密封，耐壓＞100kPa，漏電流＜1nA。金屬片電極的表面積可根據(jù)需求設(shè)計(jì)，如5mm×5mm的金電極，電化學(xué)活性面積達(dá)20mm2，適用于痕量物質(zhì)檢測(cè)。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)芯片中，鑲嵌的鉑電極可實(shí)時(shí)檢測(cè)溶解氧濃度，響應(yīng)時(shí)間＜10秒，檢測(cè)范圍0-20ppm，精度±0.5ppm。該工藝解決了傳統(tǒng)微流控芯片與外置電極連接的接觸電阻問題，實(shí)現(xiàn)了芯片內(nèi)原位檢測(cè)，縮短信號(hào)傳輸路徑，提升檢測(cè)速度與穩(wěn)定性。公司開發(fā)的自動(dòng)化鑲嵌設(shè)備，定位精度±10μm，單芯片加工時(shí)間＜5分鐘，支持批量生產(chǎn)，為環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品安全檢測(cè)等領(lǐng)域提供了集成化的傳感解決方案。超聲影像 SoC 芯片采用 0.18mm 高壓 SOI 工藝，發(fā)射與開關(guān)復(fù)用設(shè)計(jì)節(jié)省面積并提升性能。

MEMS特點(diǎn)：

1.微型化：MEMS器件體積小、重量輕、耗能低、慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短。

2.以硅為主要材料，機(jī)械電器性能優(yōu)良：硅的強(qiáng)度、硬度和楊氏模量與鐵相當(dāng)，密度類似鋁，熱傳導(dǎo)率接近鉬和鎢。

3.批量生產(chǎn)：用硅微加工工藝在一片硅片上可同時(shí)制造成百上千個(gè)微型機(jī)電裝置或完整的MEMS。批量生產(chǎn)可降低生產(chǎn)成本。

4.集成化：可以把不同功能、不同敏感方向或致動(dòng)方向的多個(gè)傳感器或執(zhí)行器集成于一體，或形成微傳感器陣列、微執(zhí)行器陣列，甚至把多種功能的器件集成在一起，形成復(fù)雜的微系統(tǒng)。微傳感器、微執(zhí)行器和微電子器件的集成可制造出可靠性、穩(wěn)定性很高的MEMS。

5.多學(xué)科交叉：MEMS涉及電子、機(jī)械、材料、制造、信息與自動(dòng)控制、物理、化學(xué)和生物等多種學(xué)科，并集約了當(dāng)今科學(xué)技術(shù)發(fā)展的許多成果。 自研超聲收發(fā)芯片輸出電壓達(dá) ±100V、電流 1A，部分性能指標(biāo)超越國際品牌 TI。山西MEMS微納米加工代加工

超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù)，在 100μm 以上基板實(shí)現(xiàn)微流道與金屬電極的高精度集成。吉林MEMS微納米加工材料

MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測(cè)：

光電導(dǎo)取樣光電導(dǎo)取樣是基于光導(dǎo)天線(photoconductiveantenna,PCA)發(fā)射機(jī)理的逆過程發(fā)展起來的一種探測(cè)THz脈沖信號(hào)的探測(cè)技術(shù)。如要對(duì)THz脈沖信號(hào)進(jìn)行探測(cè)，首先，需將一個(gè)未加偏置電壓的PCA放置于太赫茲光路之中，以便于一個(gè)光學(xué)門控脈沖(探測(cè)脈沖)對(duì)其門控。其中，這個(gè)探測(cè)脈沖和泵浦脈沖有可調(diào)節(jié)的時(shí)間延遲關(guān)系，而這個(gè)關(guān)系可利用一個(gè)延遲線來加以實(shí)現(xiàn)，爾后，用一束探測(cè)脈沖打到光電導(dǎo)介質(zhì)上，這時(shí)在介質(zhì)中能夠產(chǎn)生出電子-空穴對(duì)(自由載流子)，而此時(shí)同步到達(dá)的太赫茲脈沖則作為加在PCA上的偏置電場(chǎng)，以此來驅(qū)動(dòng)那些載流子運(yùn)動(dòng)，從而在PCA中形成光電流。用一個(gè)與PCA相連的電流表來探測(cè)這個(gè)電流即可， 吉林MEMS微納米加工材料