浙江MEMS微納米加工之超表面制作 服務(wù)為先 深圳市勃望初芯半導體科技供應

MEA柔性電極的MEMS制造工藝：公司開(kāi)發(fā)的腦機接口用MEA（微電極陣列）柔性電極，采用聚酰亞胺或PDMS作為柔性基底，通過(guò)光刻、金屬蒸鍍與電化學(xué)沉積工藝，構建高密度“觸凸”式電極陣列。電極點(diǎn)直徑可縮至20微米，間距50微米，表面修飾PEDOT:PSS導電聚合物，電荷注入容量（CIC）達2mC/cm?，信噪比（SNR）提升至25dB以上。制造過(guò)程中，通過(guò)激光切割與等離子體鍵合技術(shù)，實(shí)現電極與柔性電路的可靠封裝。該工藝支持定制化設計，例如針對癲癇監測的16通道電極，植入后機械應力降低70%，使用壽命延長(cháng)至3年。此外，電極陣列可集成于類(lèi)***培養芯片，實(shí)時(shí)監測神經(jīng)元放電頻率與網(wǎng)絡(luò )同步性，為神經(jīng)退行性疾病研究提供動(dòng)態(tài)數據支持。熱敏柔性電極采用 PI 三明治結構，底層基板、中間電極、上層絕緣層設計確保柔韌性與導電性。浙江MEMS微納米加工之超表面制作

MEMS制作工藝壓電器件的常用材料：

氧化鋅是一種眾所周知的寬帶隙半導體材料（室溫下3.4eV，晶體），它有很多應用，如透明導體，壓敏電阻，表面聲波，氣體傳感器，壓電傳感器和UV檢測器。并因為可能應用于薄膜晶體管方面正受到相當的關(guān)注。同時(shí)氧化鋅還具有相當良好的生物相容性，可降解性。E.Fortunato教授介紹了基于氧化鋅的新型薄膜晶體管所帶來(lái)的主要優(yōu)勢，這些薄膜晶體管在下一代柔性電子器件中非常有前途。除此之外，還有眾多的二維材料被應用于柔性電子領(lǐng)域，包括石墨烯、半導體氧化物，納米金等。2014年發(fā)表在chemicalreview和naturenanotechnology上的兩篇經(jīng)典綜述詳盡闡述了二維材料在柔性電子的應用。 浙江MEMS微納米加工之超表面制作MEMS的深硅刻蝕是什么？

MEMS技術(shù)的主要分類(lèi)：傳感MEMS技術(shù)是指用微電子微機械加工出來(lái)的、用敏感元件如電容、壓電、壓阻、熱電耦、諧振、隧道電流等來(lái)感受轉換電信號的器件和系統。它包括速度、壓力、濕度、加速度、氣體、磁、光、聲、生物、化學(xué)等各種傳感器，按種類(lèi)分主要有:面陣觸覺(jué)傳感器、諧振力敏感傳感器、微型加速度傳感器、真空微電子傳感器等。傳感器的發(fā)展方向是陣列化、集成化、智能化。由于傳感器是人類(lèi)探索自然界的觸角，是各種自動(dòng)化裝置的神經(jīng)元，且應用領(lǐng)域大，未來(lái)將備受世界各國的重視。

基于MEMS技術(shù)的SAW器件的工作模式和原理：

聲表面波器件一般使用壓電晶體(例如石英晶體等)作為媒介，然后通過(guò)外加一正電壓產(chǎn)生聲波，并通過(guò)襯底進(jìn)行傳播，然后轉換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導作用的主要是壓電效應，其設計時(shí)需要考慮多種因素:如相對尺寸、敏感性、效率等。一般地，無(wú)線(xiàn)無(wú)源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz到幾個(gè)GHz。圖2所示為聲表面波傳感器常見(jiàn)的結構，主要部分包括壓電襯底天線(xiàn)、敏感薄膜、IDT等。傳感器的敏感層通過(guò)改變聲表面波的速度來(lái)實(shí)現頻率的變化。

無(wú)線(xiàn)無(wú)源聲表面波系統包:發(fā)射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發(fā)射器和接收器組合成收發(fā)器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統及其相互關(guān)聯(lián)的基礎部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件，該功率可以是收發(fā)器輸入的連續波，脈沖或者喝啾。一般地，聲表面波器件獲得的功率大小具有一定限制，以降低發(fā)射功率，從而得到相同平均功率的喝啾。根據各向同性的輻射體，接收的信號一般能通過(guò)高效的輻射功率天線(xiàn)發(fā)射。 以PI為特色的柔性電子在太赫茲超表面器件上的應用很廣。

硅基金屬電極加工工藝與生物相容性?xún)?yōu)化：在硅片、LN（鈮酸鋰）、LT（鉭酸鋰）、藍寶石、石英等基板上加工金屬電極，需兼顧電學(xué)性能與生物相容性。公司采用濺射沉積與剝離工藝，首先在基板表面沉積50-200nm的鈦/金種子層，增強金屬與基板的附著(zhù)力；然后旋涂光刻膠并曝光顯影，形成電極圖案；再濺射1-5μm厚度的金/鉑金屬層，***通過(guò)**剝離得到完整電極結構。電極線(xiàn)條寬度可控制在10-500μm，邊緣粗糙度＜5μm，接觸電阻＜1Ω?cm?。針對植入式**器件，表面采用聚乙二醇（PEG）涂層處理，通過(guò)硅烷偶聯(lián)劑共價(jià)鍵合，涂層厚度5-10nm，可將蛋白吸附量降低90%以上，炎癥反應發(fā)生率下降60%。該技術(shù)應用于神經(jīng)電極時(shí)，16通道電極陣列的信號噪聲比＞20dB，可穩定記錄單個(gè)神經(jīng)元放電信號達3個(gè)月以上。在傳感器領(lǐng)域，硅基金電極對葡萄糖的檢測靈敏度達100μA?mM???cm??，線(xiàn)性范圍0.01-10mM，適用于血糖監測芯片。公司支持多種金屬材料（如鈦、鉑、銥）與基板的組合加工，滿(mǎn)足不同應用場(chǎng)景對電極導電性、耐腐蝕性的需求?；⌒沃狱c(diǎn)陣加工技術(shù)通過(guò)激光直寫(xiě)與刻蝕實(shí)現仿生結構，優(yōu)化細胞黏附與流體動(dòng)力學(xué)特性。重慶MEMS微納米加工之柔性電極定制

PVD磁控濺射、PECVD氣相沉積、IBE刻蝕、ICP-RIE深刻蝕是構成MEMS技術(shù)的必備工藝。浙江MEMS微納米加工之超表面制作

MEMS制作工藝-太赫茲特性：

1.相干性由于它是由相千電流驅動(dòng)的電偶極子振蕩產(chǎn)生，或又相千的激光脈沖通過(guò)非線(xiàn)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(chǎng)振幅和相位，從而方便提取檢測樣品的折射率，吸收系數等。

2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量級，遠小于X射線(xiàn)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)結構的研究。

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的穿透能力，在環(huán)境控制與**方面能有效發(fā)揮作用

4.吸收性:大多數極性分子對THz有強烈的吸收作用，可以用來(lái)進(jìn)行**診斷與產(chǎn)品質(zhì)量監控

5.瞬態(tài)性:相比于傳統電磁波與光波，THz典型脈寬在皮秒量級，通過(guò)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(shí)信噪比達10人4:1。

6.寬帶性:THz脈沖光源通常包含諾千個(gè)周期的電磁振蕩，!單個(gè)脈沖頻寬可以覆蓋從GHz至幾+THz的范圍，便于在大的范圍內分析物質(zhì)的光譜信息。 浙江MEMS微納米加工之超表面制作