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微纳加工作业及答案

作业一

1. 在形成微机械结构的空腔或可活动的微结构过程中,先在下层薄膜上用结构材料淀积所需的各种特殊结构件,再用化学刻蚀剂将此层薄膜腐蚀掉,但不损伤微结构件,然后得到上层薄膜结构(空腔或微结构件)。由于被去掉的下层薄膜只起分离层作用,故称其为牺牲层。

a) 淀积一层牺牲层;

b) 淀积一层结构层;

c) 匀胶、光刻、蚀刻,将结构层图形化;

d) 淀积一层牺牲层;

e) 匀胶、光刻、蚀刻,将中心部分的牺牲层图形化;

f) 淀积一层结构层;

g) 经过匀胶、光刻、蚀刻等流程,将结构层图形化;

h) 利用腐蚀的方法去掉牺牲层,保留了结构层,得到微马达。

2. 或非门

T1、T2为PMOS,当输入电平为低电平时导通。T3、T4为NMOS,当输入电平为高电平时导通。导通状态用√表示,非导通状态用×表示。

作业二

1.对于一个NA为0.6的投影曝光系统,计算其在不同曝光波长下的

理论分辨率和焦深,并作图。设k1=0.6,k2=0.5(均为典型值)。

图中的波长范围为100nm到1000nm(DUV和可见光)。在你画的图中,标示出曝光波长g线436nm,i线365nm,KrF 248nm,ArF 193nm。根据这些简单计算,考虑ArF源是否可以达到0.13μm 和0.1μm级的分辨率?

答:

根据这些计算可知ArF (193 nm)的分辨率不能达到0.13 μm和0.1μm级。可以采用其他先进技术,如相移掩膜、离轴照明等,ArF将有可能达到0.13μm或者0.1μm级别。

2. 一个X射线曝光系统,使用的光子能量为1keV,如果掩膜板和硅片的间隔是20μm,估算该系统所能达到的衍射限制分辨率。

答:1 keV光子能量对应的波长为

X射线系统是接近式的曝光系统,所以分辨率为

3. 对于157nm F2准分子激光的光学投影系统:

a. 假定数值孔径是0.8,k1=0.75,使用分辨率的一级近似,估算这样的系统能达到的分辨率。

b. 这样的系统的实际投影结果表明,它们有能力分辨0.07μm 尺寸的特征。请建议3种使此类系统可以实现上述分辨率的方案。答:a)简单的分辨率公式:

b)计算得到的分辨率几乎是要求值的两倍,因此需要采用一些方法使分辨率达到要求。

1. 采用相移掩模技术

2. 光学邻近效应纠正

3.离轴照明技术

4. 光学投射式光刻系统产生的空间图像受衍射影响。下图为模拟得到的这类系统在光刻胶上产生的典型曝光光强的空间分布图像。黑线外框代表了光刻版实际图形,计算的空间曝光光强分布图是黑线框内的彩色区。光强分布图的主要特点是图形为圆角,而想要的实际图形是规则的直角。使用衍射理论,结合现代光学投影光刻工具的物理特点,从物理上解释为什么这些特征看上去是这样的。

衍射效应限制了投射式光刻系统的分辨率。透镜尺寸有限,意味着高能级的衍射条纹在传输中会被丢失,所以无法完全重现掩模板图像。丢失的信息正是边缘细节的信息,例如矩形的尖锐的直角就是一个细节信息,这些丢失了,所以直角变成了圆角。

作业三

1. 对于一个薄膜CVD淀积,发现质量传输系数h G=10 cm/s和表面反应速率系数k s=107 exp( -1.9 eV/kT)cm/s。淀积温度为900℃,哪一种淀积系统你将推荐使用:(a)冷壁,石墨支座型;或(b)热壁,堆放硅片型?解释你的回答。

注意公式中的T要以K为单位,温度需转换成K。

k为玻尔兹曼常数

答:1eV=1.602×10-19J,玻尔兹曼常数k=1.38×10-23J/K=8.62×10-5 eV/K 900℃时,相当于1173K

=0.069 cm/s

由于k s <

与温度相关,而对堆放的要求较低。在热壁情况下,温度可以较为精确的控制,所以选择热壁。采用堆放硅片的形式可以获得更高的生产率,所以选择这种形式。

2. a.对于一个有下面参数值的CVD系统,画出淀积速率(对数坐标)与1/T(K)的函数关系,图中温度的范围为600~1200℃。

h G=0.5 cm/s

k s =4×106 exp (-1.45 eV/kT)cm/s

组成粒子的分压力=1torr,总的压力为760torr

C T/N=1/10000

根据图形指出反应和质量传输限制范围。

答: a. 生长率的方程为:

b. 当总压力减小到1torr时,h G增加到100倍。假设组成粒子分压力保持一样,C T以和总压力P total同样的因子减小,重做此题。

答:在低压情况下,仅仅h G变化(增加100倍)。C T / N乘以P g/P total 仍为常数,这是因为N(薄膜密度)和P g保持不变,C T/P total比率不变。

对于1atm气压情况下,温度大于800℃的区域为传输控制区域,小于该温度的区域为表面反应控制区。而对于低压情况,这个分隔位置超过了1200℃。

3. 一位新的淀积工程师安装了公司新蒸发设备,希望装在球形硅片支座内壁上所有硅片得到均匀的淀积。他安装蒸发源坩埚在球形中心。如果蒸发源像一个理想小面积平面源,按照下面的定义,淀积速率与θ的函数关系是什么?(令蒸发速率=3×10-3mg/s ,半径r0 =10cm ,被淀积材料密度=10 mg/cm3。)画出从-90℃到90℃范围内,生长速率v(nm/s)与θ的关系曲线。比较直接面对平面源(θ=0℃)和在θ=90℃点处的淀积速率大小。不同位置的硅片能得到均匀的淀积吗?

答:根据公式9.20,假设一个余弦发射行为

(cosθk = 1得到同样的结果)

V和θ是余弦函数关系。θ= 0?时,V等于9.55 nm/sec;θ= ±90?时,V 等于0。不会得到均匀的沉淀。

4. 当靶不断远离硅片时,用溅射淀积填充窄沟槽的底部的能力是如何改变的?忽略任何气相碰撞影响。

答:更远的目标,到达角分布越窄,类似于让目标更小。n越大, 填充窄沟槽的底部的能力越强。

高分子材料加工成型原理作业

高分子材料加工成型原理作 业 -标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

《高分子材料加工成型原理》主要习题 第二章聚合物成型加工的理论基础 1、名词解释:牛顿流体、非牛顿流体、假塑性流体、胀塑性流体、拉伸粘度、剪 切粘度、滑移、端末效应、鲨鱼皮症。 牛顿流体:流体的剪切应力和剪切速率之间呈现线性关系的流体,服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。 非牛顿流体:流体的剪切应力和剪切速率之间呈现非线性关系的流体,凡不服从牛顿黏性定律的流体称为非牛顿流体。 假塑性流体:是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而降低的流动特性的流体,常称为“剪切变稀的流体”。 胀塑性流体:是指无屈服应力,并具有黏度随剪切速率或剪切应力的增大而升高的流动特性的流体,常称为“剪切增稠的流体”。P13 拉伸粘度:用拉伸应力计算的粘度,称为拉伸粘度,表示流体对拉伸流动的阻力。 剪切粘度:在剪切流动时,流动产生的速度梯度的方向与流动方向垂直,此时流体的粘度称为剪切粘度。 滑移:是指塑料熔体在高剪切应力下流动时,贴近管壁处的一层流体会发生间断的流动。P31端末效应:适当增加长径比聚合物熔体在进入喷丝孔喇叭口时,由于空间变小,熔体流速增大所损失的能量以弹性能贮存于体系之中,这种特征称为“入口效应”也称"端末效应"。鲨鱼皮症:鲨鱼皮症是发生在挤出物表面上的一种缺陷,挤出物表面像鲨鱼皮那样,非常毛糙。如果用显微镜观察,制品表面是细纹状。它是不正常流动引起的不良现象,只有当挤出速度很大时才能看到。 6、大多数聚合物熔体表现出什么流体的流动行为为什么P16 大多数聚合物熔体表现出假塑性流体的流动行为。假塑性流体是非牛顿型流体中最常见的一种,聚合物熔体的一个显著特征是具有非牛顿行为,其黏度随剪切速率的增加而下降。此外,高聚物的细长分子链,在流动方向的取向粘度下降。 7、剪切流动和拉伸流动有什么区别? 拉伸流动与剪切流动是根据流体内质点速度分布与流动方向的关系区分,拉伸流动是一个平面两个质点的距离拉长,剪切流动是一个平面在另一个平面的滑动。 8、影响粘度的因素有那些是如何影响的 剪切速率的影响:粘度随剪切速率的增加而下降; 温度的影响:随温度升高,粘度降低; 压力的影响:压力增加,粘度增加; 分子参数和结构的影响:相对分子质量大,粘度高;相对分子质量分布宽,粘度低;支化程度高,粘度高; 添加剂的影响:加入增塑剂会降低成型过程中熔体的粘度;加入润滑剂,熔体的粘度降低;加入填料,粘度升高。 12、何谓熔体破裂产生熔体破裂的原因是什么如何避免高聚物熔体在挤出过程中,当挤压速率超过某一临界值时挤出物表面出现众多的不规则的结节、扭曲或竹节纹,甚至支离和断裂成碎片或柱段,这种现象称为熔体破裂。 原因:一种认为是由于熔体流动时,在口模壁上出现了滑移现象和熔体中弹性恢复所引起;另一种是认为在口模内由于熔体各处受应力作用的历史不尽相同,因而在离开口模后所出现的弹

微纳加工工艺流程

高通量微流控器件的设计与加工 罗春雄 掩模的制作 掩模的制备是光刻中的关键步骤之一,其作用是在一个平面上有选择性的阻挡紫外光的通过,从而实现光刻胶的局部曝光。掩模的图形及尺度由计算机设计完成,常用的设计软件有L-edit(目前最新版本为10.0)和AutoCAD等。带有图形结构的掩模常用介质有透明膜和玻璃板,图形结构一般由透明和不透明的区域组成。掩模有时也被称作原图或光刻版。 当分辨率要求不高时,掩模可用简单的方法来制备。最常用的方法是使用高分辨率的激光照排机(3000dpi以上)将图形打印在透明胶片上,这种方法的误差一般为3-7μm,视激光照排机的精度而定。当图形的尺度为10μm量级时,此法制成的掩模可近似视为精确。使用激光照排机的优点在于设备易得,一般的出版社就有可以满足要求的机器;并且制作过程很简单,只需要一步打印。 图1采用L-edit设计的模版图。 通过电子束曝光的方法可以得到精度更高的掩模版,精度可达100nm甚至10nm级。这种掩模版为金属掩模,所以不论是精度、寿命还是使用时的方便程度,均要优于打印方法制成的模版。但它的缺点也十分明显:成本非常高(一块模版通常要上千元人民币),并且制作周期时间长。 还有其他一些方法可以得到掩模版,如准分子激光刻蚀和光学缩小等方法,这样得到的模版精度较高,但对设备的要求都比较高。

光刻胶 光刻胶是由溶解在一种或几种有机溶剂中的光敏聚合物或预聚合物的混合物组成的,它是用光刻技术将掩模上的微结构精确转移到基片的关键媒介。根据用途不同,有多种黏度、光学性质及物理化学性质不同的品种供选择。 光刻胶有两种基本的类型:一种是负型光刻胶,它们在曝光时发生交联反应形成较曝光前更难溶的聚合物;另一种是正型光刻胶,它们在曝光时聚合物发生链断裂分解而变得更容易溶解。根据它们的特性,负型光刻胶显影后曝光部分被固定而非曝光部分被洗掉;正型光刻胶则是曝光的部分在显影后被洗掉,非曝光部分被固定。下面分别介绍这两种光胶: a.负光胶 负光胶曝光中发生的光化学反应比正光胶相对简单。例如Minsk于1954卖给Eastman Kodak公司的专利,应用的是聚乙烯醇肉桂酸酯中的肉硅酸部分的双键对紫外线敏感,双键之一被打开后形成双游离基,这些双游离基不稳定,很快与其他游离基间相互连接,形成新的碳-碳链,并与其他线形分子交联形成更大的聚合物分子。与曝光前相比,聚合物变得更不易溶解且抗化学侵蚀性更强,因而未曝光的部分可被显影液溶解而去掉。此即为KPR(柯达光刻胶)和其他负胶的基本原理。我们实验室常用的负光胶是国产的BP系列,特点是光胶薄(1-3μm),附着力极好,分辨率高,但缺点是难去除。 另一种具有代表性的光敏聚合物为SU-8。它是一种环氧型聚合物材料,因为平均一个单体分子中含有8个环氧基,因此名称中有8,其结构如图2所示。SU-8光学透明性、硬质、光敏的独特性质,在微加工材料中独树一帜。主要特点如下:高机械强度;高化学惰性;可进行高深宽比、厚膜和多层结构加工。由于它在近紫外区光透过率高,因而在厚胶上仍有很好的曝光均匀性,即使膜厚达100μm,所得到的图形边缘仍近乎垂直,深宽比可达50:1。 图2 SU-8单体的典型结构。 SU-8是机理和材料完全不同的一类负光刻胶。该胶可溶于GBL(gamma-butyrolactone)溶液中。溶剂的量决定了黏度,从而也决定了可能的涂覆厚

材料加工冶金传输原理习题答案

考试重点 第二章:牛顿粘性定律(计算题) 第三章:连续性方程、伯努利定律(计算题) 第四章:雷诺系数、水头损失(计算题) 第九章:P109 9-14的公式 第十章:影响对流换热的因素(简答) 第十一章:辐射换热与导热及对流换热的不同点(简答) 第十四章:等摩尔逆向扩散(简答) (黄色标注为老师上课讲过的题目) 第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体,流体具有哪些物理性质 答:流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有:密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg /m 3,试求教重度y 和质量体积v 。 解:由液体密度、重度和质量体积的关系知: )m /(88208.9900g 3N V G =*=== ργ ∴质量体积为)/(001.01 3kg m == ρ ν 某种可压缩液体在圆柱形容器中,当压强为2MN /m 2时体积为995cm 3,当压强为1MN /m 2时体积为1000 cm 3,问它的等温压缩率k T 为多少 解:等温压缩率K T 公式(2-1): T T P V V K ??? ?????-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3 注意:ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa 将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。 注意:式中V 是指液体变化前的体积 如图所示,在相距h =的两个固定平行乎板中间放置另一块薄板,在薄 板的上下分别放有不同粘度的油,并且一种油的粘度是另一种油的粘度的2倍。当薄板以匀速v =s 被拖动时,每平方米受合力F=29N ,求两种油的粘度各是多少 解:流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为 Y A F 0y x ν ητ== 平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡,即

2008年高分子材料加工原理试卷A答案

一、名词解释(15分) 1、差别化纤维:是指不同于常规品种的化学纤维,即经过化学改性、物理变形和特殊工艺加工而得到的具有某些特性的化学纤维 2、热塑性塑料:可以塑化或软化,冷却时凝固成形,温度变化可令其反复变形。高分子链结构通常是线型或支化度较低,粘流温度低于其热分解温度 3、门尼粘度:未硫化胶料在一定温度(100℃)、压力(3×106~6×106Pa)和时间(4min)时的抗剪切能力。门尼粘度越高,平均分子量越大,可塑性小 4、熔融指数:热塑性塑料在一定温度和压力下,熔体在10分钟通过测试孔所流出的塑料重量 5、离模膨胀:高聚物流体从小孔、毛细管或狭缝中挤出时,挤出物的直径或厚度会明显大于模口的尺寸,这种现象叫做“巴拉斯效应”。 二、填空题(20分) 1、硫化剂、补强剂、填充剂、防老剂 2、胀大区、形变区、等速区。 3、正流、横流、逆流、漏流。 4、塑炼、混炼、硫化。 3、松弛热定型,定长热定型,控制张力热定型,普弹形变、高弹形变,粘性形变 三、选择题(20分,选一个最合适的答案。) CAABA BBCCA 四、简答题(10分) 1、聚合物流体有几种流动类型?切力变稀流体随剪切速率增加粘度下降的原因是什么?(6分) 答:牛顿型、假塑性流体、胀流性流体、宾汉塑性体(2分) 聚合物流体切力变稀的原因,在于大分子链之间发生的缠结,也就是“缠结理论”或“拟网状结构理论”(2分)。剪切速率较小时,被破坏的“拟网状结构”被及时地形成。故高聚物流动时,η与 剪切速率无关,为牛顿区域,剪切速率大时,被破坏的“拟网状结构”的点数多于形成的“拟网状结构”的点数。故高聚物流动时,剪切速率增大使粘度η下降。(2分) 2、注射成型的成型工艺过程?(4分) 答:注射成型过程包括:成型前的准备(原料准备)、注射过程(加料、塑化、充模、冷却、脱模)、制品的后处理。 1

集成电路工艺认识实习报告

集成电路工艺认识实习报告 1.专题一MEMS(微机电系统)工艺认识 1.1 重庆大学微系统研究中心概况 重庆微光机电工程技术研究中心依托于重庆大学,主要合作单位有中国电子科技集团公司第二十四研究所等。中心主要从事MEMS设计、研发及加工关键技 术研究、产业化转化和人才培养。 中心建立了面向西南地区的“MEMS器件及系统设计开发联合开放实验室,拥有国际先进的MEMS和CMOS电路设计及模拟软件,MEMS传感器及微型分析仪 器的组装和测试设备。 1.2主要研究成果 真空微电子压力传感器、集成真空微电子触觉传感器、射频微机械无源元件、硅微低电压生化分析系统、折衍混合集成微小型光谱分析仪器、全集成硅微二维加速度传感器、集成硅微机械光压力传感器、硅微加速度阵列传感器、硅微力平衡电容式加速度传感器、反射式混合集成微型光谱分析系统、微型振动式发电机系统、真空微电子加速度传感器 1.3微系统中心主要设备简介 1.3.1. 反应离子刻蚀机 1.3.2双面光刻机 1.3.3. 键合机 1.3.4. 探针台

1.3.5. 等离子去胶机 1.3.6. 旋转冲洗甩干机 1.3.7. 氧化/扩散炉 1.3.8. 低压化学气相淀积系统 1.3.9. 台阶仪 1.3.10. 光学三维形貌测试仪 1.3.11. 膜厚测试仪 1.3.1 2. 感应耦合等离子体(ICP)刻蚀机

1.3.13. 箱式真空镀膜机 1.3.14. 槽式兆声清洗机 1.3.15.射频等离子体系统 1.4MEMS的主要特点 体积小,重量轻,材料省,能耗低;完整的MEMS一般是由微动力源、微致动器、微传感器组成,智能化程度高,集成度高;MEMS整体惯性小,固有频率高,响应快,易于信号实时处理;由于采用光刻、LIGA等新工艺,易于批量生产,成本低;MEMS可以达到人手难于达到的小空间和人类不能进入的高温,放射等恶劣环境,靠MEMS的自律能力和对微机械群的遥控,可以完成宏观机械难于完成的任务。 1.5MEMS器件的应用 1.5.1 工业自动控制领域 应用MEMS器件对“温度、压力、流量”三大参数的检测与控制,目前普遍采用有微压力、微流量和微测温器件 1.5.2生物医学领域 微型血压计、神经系统检测、细胞组织探针和生物医学检测,并证实MEMS器件具有再生某些神经细胞组织的功能。

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此文档下载后即可编辑 第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体,流体具有哪些物理性质? 答:流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有:密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 1-2某种液体的密度ρ=900 Kg /m 3,试求教重度y 和质量体积v 。 解:由液体密度、重度和质量体积的关系知: )m /(88208.9900g 3N V G =*=== ργ ∴质量体积为)/(001.013kg m ==ρν 1.4某种可压缩液体在圆柱形容器中,当压强为2MN /m 2时体积为995cm 3,当压强为1MN /m 2时体积为1000 cm 3,问它的等温压缩率k T 为多少? 解:等温压缩率K T 公式(2-1): T T P V V K ????????-=1 ΔV=995-1000=-5*10-6m 3 注意:ΔP=2-1=1MN/m 2=1*106Pa 将V=1000cm 3代入即可得到K T =5*10-9Pa -1。 注意:式中V 是指液体变化前的体积 1.6 如图1.5所示,在相距h =0.06m 的 两个固定平行乎板中间放置另一块薄 板,在薄 板的上下分别放有不同粘度的油,并且 一种油的粘度是另一种油的粘度的2 倍。当薄板以匀速v =0.3m/s 被拖动时, 每平方米受合力F=29N ,求两种油的粘度各是多少? 解:流体匀速稳定流动时流体对板面产生的粘性阻力力为

Y A F 0 y x νητ== 平板受到上下油面的阻力之和与施加的力平衡,即 h h F 0 162/22/h νηνηνητ=+==合 代入数据得η=0.967Pa.s 第二章 流体静力学(吉泽升版) 2-1作用在流体上的力有哪两类,各有什么特点? 解:作用在流体上的力分为质量力和表面力两种。质量力是作用在流体内部任何质点上的力,大小与质量成正比,由加速度产生,与质点外的流体无关。而表面力是指作用在流体表面上的力,大小与面积成正比,由与流体接触的相邻流体或固体的作用而产生。 2-2什么是流体的静压强,静止流体中压强的分布规律如何? 解: 流体静压强指单位面积上流体的静压力。 静止流体中任意一点的静压强值只由该店坐标位置决定,即作用于一点的各个方向的静压强是等值的。 2-3写出流体静力学基本方程式,并说明其能量意义和几何意义。 解:流体静力学基本方程为:h P h P P P Z P Z γργ γ+=+=+=+002211g 或 同一静止液体中单位重量液体的比位能 可以不等,比压强也可以不等,但比位 能和比压强可以互换,比势能总是相等的。 2-4如图2-22所示,一圆柱体d =0.1m ,质量 M =50kg .在外力F =520N 的作用下压进容 器中,当h=0.5m 时达到平衡状态。求测压管 中水柱高度H =? 解:由平衡状态可知:)()2/()mg 2 h H g d F +=+ρπ( 代入数据得H=12.62m

物联网技术培训总结

物联网技术培训总结文件编码(GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968)

物联网技术培训总结 虽然为期四周的物联网培训已经结束,但是心情却难以平静,在这四周中,我感受到了物联网的飞速发展,也深刻体会到了计算机技术的更新换代。通过这次学习,我发现原来物联网技术就在我们身边。 新大陆科技是国内领先的集物联网核心技术、核心产品、行业应用和商业模式创新于一身的极富有创新性的综合性物联网企业,产业横跨物联网信息、三网融合通信和绿色环保科技三大领域,具有极其丰富的物联网产业应用及行业领先技术。新大陆电脑面向行业基于网络,提供专业化的信息识别、电子支付、移动通信支撑、高速公路信息化的服务和产品。在信息识别方面,发展了国际先进水平的二维码技术、成为国际上少数掌握二维码核心技术的厂商之一,在国内率先创建了二维码手机电子支付商业模式,发展了中国首例二维码的动物溯源应用。? 随着2009年8?月7日,国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表了重要讲话,提出了“在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示;随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇。国家“十二五”规划明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署。据有关消息称,其中智能电网总投资预计达2万亿元,居十大领域之首,到2015年物联网的产业规模2000亿元。? 这四周的培训主要包括以下几个部分:物联网导论与基础、物联网感知技术、嵌入式开发基础、智慧社区等内容。通过培训,提高教师的技能水平和实践能力,学习企业的教学方法,了解企业先进技术和工作流程,将企业的先进管理制度运用到教学中去,培养更多能学以致用的实用性技能。

干法刻蚀工艺总结

干法刻蚀工艺总结 离子束刻蚀机(IBE-150A) 背景: 利用辉光放电原理将氩气分解为氩离子,氩离子经过阳极电场的加速对样品表面进行物理轰击,以达到刻蚀的作用。把Ar、Kr或Xe之类惰性气体充入离子源放电室并使其电离形成等离子体,然后由栅极将离子呈束状引出并加速,具有一定能量的离子束进入工作室,射向固体表面撞击固体表面原子,使材料原子发生溅射,达到刻蚀目的,属纯物理过程。 技术指标: 装片:一片六英寸衬底、或1片四英寸,向下兼容。 抽气速度:30min由ATM到1.0×10-3Pa 极限真空度:2×10-4Pa 离子能量:300eV-400eV

ICP刻蚀机(OXFORD ICP 180) 背景: 通入反应气体使用电感耦合等离子体辉光放电将其分解,产生的具有强化学活性的等离子体在电场的加速作用下移动到样品表面,对样品表面既进行化学反应生成挥发性气体,又有一定的物理刻蚀作用。因为等离子体源与射频加速源分离,所以等离子体密度可以更高,加速能力也可以加强,以获得更高的刻蚀速率,以及更好的各向异性刻蚀。另外,由于该系统使用了Cl基和Br基的刻蚀气体,因此该ICP系统适合于对Ⅲ-Ⅴ族化合物材料进行刻蚀。 技术指标: ICP离子源:0~3000W RF射频源:0~600W 装片:1片四英寸,向下兼容 基底刻蚀温度:0℃-200℃可调。 刻蚀气体:BCl 3、Cl 2 、HBr、Ar、O 2 可刻蚀材料包括:GaN、GaAs、InP等Ⅲ-Ⅴ族化合物材料

ICP刻蚀机(STS HRM) 背景: 通入反应气体使用电感耦合等离子体辉光放电将其分解,产生的具有强化学活性的等离子体在电场的加速作用下移动到样品表面,对样品表面既进行化学反应生成挥发性气体,又有一定的物理刻蚀作用。因为等离子体源与射频加速源分离,所以等离子体密度可以更高,加速能力也可以加强,以获得更高的刻蚀速率,以及更好的各向异性刻蚀。该系统使用了F基的刻蚀气体,具有Bosch工艺,适合于对硅材料进行大深宽比刻蚀。 技术指标: ICP离子源:0-3000W RF射频源:0-600W 装片系统:六英寸,向下兼容 基底刻蚀温度:0℃-200℃可调。 刻蚀气体:SF6、C4F8、O2、Ar 可刻蚀材料包括:硅材料

材料加工原理作业答案

作业 第一章液态金属的结构与性质 1、如何理解实际液态金属结构及其三种“起伏”特征? 理想纯金属液态结构能量起伏和结构起伏;实际纯金属液态结构存在大量多种分布不均匀、存在方式(溶质或化合物)不同的杂质原子;金属(二元合金)液态结构存在第二组元时,表现为能量起伏、结构起伏和浓度起伏;实际金属(多元合金)液态结构相当复杂,存在着大量时聚时散,此起彼伏的原子团簇、空穴等,同时也含有各种固态、气态杂质或化合物,表现为三种起伏特征交替;能量起伏指液态金属中处于热运动的原子能量有高有低,同一原子的能量也会随时间而不停变化,出现时高时低的现象。结构起伏指液态金属中大量不停“游动”着的原子团簇不断分化组合,由于“能量起伏”,一部分金属原子(离子)从某个团簇中分化出去,同时又会有另一些原子组合到该团簇中,这样此起彼伏,不断发生着的涨落过程,似乎团簇本身在“游动”一样,团簇的尺寸及内部原子数量都随时间和空间发生着改变的现象。浓度起伏指在多组元液态金属中,由于同种元素及不同元素之间的原子间结合力存在差别,结合力较强的原子容易聚集在一起,把别的原于排挤到别处,表现为游动原子团簇之间存在着成分差异,而且这种局域成分的不均匀性随原子热运动在不时发生着变化的现象 2、根据图1-8及式(1-7)说明动力学粘度的物理意义和影响粘度的因素,并讨论粘度在材料成形中的意义 动力学粘度的物理意义:表示作用于液体表面的外加切应力大小与垂直于该平面方向上的速度梯度的比例系数。是液体内摩擦阻力大小的表征 影响粘度的因素:1)液体的原子之间结合力越大,则内摩擦阻力越大,粘度也就越高;2)粘度随原子间距δ增大而降低,与δ3成反比;3)η与温度T 的关系总的趋势随温度T 而下降。(实际金属液的原子间距δ也非定值,温度升高,原子热振动加剧,原子间距随之而增大,因此η会随之下降。)4)合金组元(或微量元素)对合金液粘度的影响,如果混合热H m为负值,合金元素的增加会使合金液的粘度上升(H m 为负值表明异类原子间结合力大于同类原子,因此摩擦阻力及粘度随之提高)如果溶质与溶剂在固态形成金属间化合物,则合金液的粘度将会明显高于纯溶剂金属液的粘度,这归因于合金液中存在异类原子间较强的化学结合键。通常,表面活性元素使液体粘度降低,非表面活性杂质的存在使粘度提高 粘度在材料成形中的意义: 1)粘度对铸件轮廓的清晰程度将有很大影响:在薄壁铸件的铸造过程中,流动管道直径较小,雷诺数值小,流动性质属于层流。此时,为提高铸件轮廓清晰度,可降低液体粘度,此时应适当提高过热度或者加入表面活性物质等;2)影响热裂、缩孔、缩松的形成倾向:由于凝固收缩形成压力差而造成的自然对流均属于层流性质,此时粘度对流动的影响就会直接影响到铸件的质量;3)影响精炼效果及夹杂或气孔的形成:粘度η较大时,夹杂或气泡上浮速度较小,会影响精炼效果;铸件及焊缝的凝固中,夹杂物和气泡难以上浮排除,易形成夹杂或气孔;4、影响钢铁材料的脱硫、脱磷、扩散脱氧:而金属液和熔渣中的动力学粘度η低则有利于扩散的进行,从而有利于脱去金属中的杂质元素;5、熔渣及金属液粘度降低对焊缝的合金过渡的进行有利;6、对缩孔、缩松、晶粒大小和偏析的影响,即η愈大,铸件内部缩孔或缩松倾向增大。另外,η大时,将使凝固过程中对流困难而造成晶粒粗化;影响凝固界面前端的熔点物质向后扩散而导致区域偏析

先进制造系统考试重点总结

第一章 1、制造制造:指制造是一个涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。广义制造的3个特点:全过程、大范围、高技术。 2、制造业产品的分类:1)、按宏观用途:生产资料、生活资料。2)、按构成形态分:离散式产品、流程、混合。机械电子制造业的产品七大类:金属制品、专用设备、普通机械、交通运输机械、电器机械及器材、电子及通信设备、仪器仪表及文化办公用机械。4、产品市场生命周期:只一个产品进入市场到退出市场的全过程。产品市场生命周期:⑴投入期(T1)。⑵成长期T2又可分为①试销期(T21)②初步稳定期(T22)③失望期(T23)④成长后期(T24)⑶成熟期T3⑷退让期T45、产品全生命周期:是指一个产品从构思到出生、从报废到再生的全过程。6个阶段:产品计划、设计、制造、销售、使用、报废。6、系统(system)是具有特定功能的、由若干相互联系的要素组成的一个整体。7、系统的特性:1、)集合性2)层次性3)有界性4)相关性5)整体性6)目的性7)环境适应性8)生物性8、制造系统是由制造过程所涉及的硬件、软件和人员所组成的、通过资源转换以最大生产率而增值的、经历产品生命周期过程的一个有机整体。理解制造系统的3方面①在结构上②在功能上③在过程上:这个制造全过程的主要环节:市场分析、产品设计、工艺设计、加工装配、检验包装、销售服务、报废处理。9、先进制造系统:是在时间、质量、成本、服务和环境诸方面很好地满足市场需求,采用了先进制造技术和先进制造模式,协调运行,获取系统资源投入的最大增值,具有良好社会效益,达到整体最优的制造系统。 10、先进制造系统的特点①时间第一②满意质量③分集并存包括4个因素:信息、技术、管理、人。④以人为本⑤扁平组织⑥柔性更高⑦模块拼合⑧关注环境11先进制造技术定义是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品全生命周期,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称. 第二章1、制造系统的分类:按产品构成形态分:离散式、流程式、混合式;按产品批量分1)大量(2)中量(3)小量:按生产计划分:自主式、订单式(制造策略:按订货设计、按订货加工、按订货装配):按层次结构分:单元级制造系统、车间级制造系统、企业级制造系统、全球制造系统:制造系统大小的划分:大系统(大型固定系统、大型柔性系统)、小系统。 2、AMS的资源结构:基础资源、活性资源 3、AMS的功能结构:研究与开发、生产与控制、市场营销、财务管理。 4、AMS的组织结构:市场部、销售部、采购部、工程开发部、制造部、工业工程部、财务部、人力资源部。 5、AMS的过程组成:单元级制造系统的三运动流:物质流、信息流、能量流.其子系统:物质系统、信息系统、能量系统.企业级制造系统的四运动流:物料流、信息流、资金流、劳务流.其子系统:物料系统、信息系统、财务系统、人事系统 6、AMS的信息系统:管理信息子系统、技术、质量、生产。 7、制造系统的特性:1)转换性2)分解性3)集成性4)动态性5)进化性6)开放性7)随机性8)复杂性9、AMS(先进制造系统)五个决策属性:时间、质量、成本、服务、环境。10、制造系统的生命周期是从提出建立或改进制造系统开始,到它脱离运行并被新系统替代而结束所经历的时间。六个阶段:可行性研究、总体设计、详细设计、系统实施、系统运行、系统更新。对应于生物系统6个阶段:导入、生成、成熟、饱和、老化和衰亡。12、制造系统的几种控制方式:集中式控制;递阶;分布13、信息化制造的内容:生产作业层的信息化、管理办公层、战略决策层、协作商务层。14、信息化制造的任务:它的建设任务包括硬件、软件和应用系统等方面。 第三章制造模式的类型.按制造过程可变性分类:(1)刚性制造模式(DMM)。优点:生产率高,设备利用率高,产品成本很低。缺点:投资大,设备不灵活,只能加工一种零件,或几种相似零件。若要改变产品品种,则需对自动流水线作较大改动,投资和时间的耗费很大。

微纳米加工技术及其应用

绪论 1:纳米技术是制造和应用具有纳米量级的功能结构的技术,这些功能结构至少在一个方向的几何尺寸小于100nm。 2:微纳米技术包括集成电路技术,微系统技术和纳米技术;而微纳米加工技术可获得微纳米尺度的功能结构和器件。 3:平面集成加工是微纳米加工技术的基础,其基本思想是将微纳米机构通过逐层叠加的方式筑在平面衬底材料上。(类似于3d打印机?) 4:微纳米加工技术由三个部分组成:薄膜沉积,图形成像(必不可少),图形转移。如果加工材料不是衬底本身材料需进行薄膜沉积,成像材料的图形需转化为沉积材料的图形时需进行图形转移。(衬底材料,成像材料,沉积材料的区别和联系) 5:图形成像工艺可分为三种类型:平面图形化工艺,探针图形化工艺,模型图形化工艺。平面图形化工艺的核心是平行成像特性,其主流的方法是光学曝光即“光刻“技术;探针图形化工艺是一种逐点扫描成像技术,探针既有固态的也有非固态的,由于其逐点扫描,故其成像速度远低于平行成像方法;模型图形化工艺是利用微纳米尺寸的模具复制出相应的微纳米结构,典型工艺是纳米压印技术,还包括模压和模铸技术。 6:微米加工和纳米加工的主要区别体现在被加工结构的尺度上,一般以100nm 作为分界点。 光学曝光技术 1:光学曝光方式和原理 可分为掩模对准式曝光和投影式曝光。其中,掩模对准式曝光又可分为接触式曝光和邻近式曝光,投影式曝光又可分为1∶1投影和缩小投影(一般为1∶4和1∶5)。 接触式曝光可分为硬接触和软接触。其特点是:图形保真度高,图形质量高,但由于掩模与光刻胶直接接触,掩模会受到损伤,使得掩模的使用寿命较低。采用邻近式曝光可以克服以上的缺点,提高掩模寿命,但由于间隙的存在,使得曝光的分辨率低,均匀性差。 掩模间隙与图形保真度之间的关系 W=k√ 其中w为模糊区的宽度。 掩模对准式曝光机基本组成包括:光源(通常为汞灯),掩模架,硅片台。 适用范围:掩模对准式曝光已不再适用于大规模集成电路的生产,但却广泛应用于小批量,科研性质的以及分辨率要求不高的微细加工中。 投影式曝光:投影式曝光广泛应用于大批量大规模集成电路的生产。 评价曝光质量的两个参数:分辨率和焦深。

微纳制造技术作业

微纳制造技术作业 标准化文件发布号:(9312-EUATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-

问题:1、微机械制造材料大致分为几类而常用的制造微机电产品的材料有哪些,MEMS装置为何大多选用硅材料制造 2、纳米材料与常规的材料相比,有哪些优点 答:1、(1)微机械制造材料大致分为结构材料、功能材料和智能材料三大类。 (2)常用的制造微机电产品的材料有: a,结构材料:是以力学性能为基础,具有一定强度,对物理或化学性能也有一定要求,一般用于构造微机械器件结构机体的材料,如硅晶体。 b,功能材料:指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。如压电材料、光敏材料等。 c,智能材料:一般具备传感、致动和控制3个基本要素。如形状记忆合金、磁/电致伸缩材料、导电聚合物、电流变/磁流变材料等。 (3)由于硅材料具有众多优点,所以MEMS装置大多选用硅材料制造。 其优点如下: ①优异的机械特性:在集成电路和微电子器件生产中,主要利用硅的电学特性;在微机 械结构中,则是利用其机械特性。或者同时利用其机械特性和电学特性,即具有机电合一的特性,便于实现机电器件的集成化。 ②储量丰富,成本低。硅是地壳中含量最多的元素之一,自然界的硅元素通常以氧化物 如石英(sio2)的形式存在,使用时要提纯处理,通常加工成为单晶形式(立方晶体,各向异性材料) ③便于批量生产微机械结构和微机电元件。硅材料的制造工艺与基层电路工艺有很好的 兼容性,便于微型化、集成化和批量生产。硅的微细加工技术比较成熟,且加工精度高,容易生成绝缘薄膜。 ④具有多种传感特性,如压电阻效应、霍尔效应。 ⑤纯净的单晶硅呈浅灰色,略具有金属性质。可以抛光加工,属于硬脆材料,热传导率 较大,对温度敏感。 2、纳米材料内部粒子的尺寸减小到纳米量级,将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的 特性。对纳米体材料,可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。 ①“更轻”是指借助于纳米材料和技术,可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件, 减小器件的体积,使其更轻盈。第一台计算机需要三间房子来存放,正是借助与微米级的半导体制造技术,才实现了其小型化,并普及了计算机。无论从能量和资源利用来看,这种“小型化”的效益都是十分惊人的。 ②“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。 ③“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等),对纳米陶瓷来说,纳 米化可望解决陶瓷的脆性问题,并可能表现出与金属等材料类似的塑性。纳米材料中的基本颗粒的微小尺寸效应,致使材料中的结构颗粒或原子团大多数是不存在位错的,这

物联网技术培训总结

物联网技术培训总结 虽然为期四周的物联网培训已经结束,但是心情却难以平静,在这四周中,我感受到了物联网的飞速发展,也深刻体会到了计算机技术的更新换代。通过这次学习,我发现原来物联网技术就在我们身边。 新大陆科技是国内领先的集物联网核心技术、核心产品、行业应用和商业模式创新于一身的极富有创新性的综合性物联网企业,产业横跨物联网信息、三网融合通信和绿色环保科技三大领域,具有极其丰富的物联网产业应用及行业领先技术。新大陆电脑面向行业基于网络,提供专业化的信息识别、电子支付、移动通信支撑、高速公路信息化的服务和产品。在信息识别方面,发展了国际先进水平的二维码技术、成为国际上少数掌握二维码核心技术的厂商之一,在国内率先创建了二维码手机电子支付商业模式,发展了中国首例二维码的动物溯源应用。 随着2009年8 月7日,国务院总理温家宝视察中科院无锡高新微纳传感网工程技术研发中心时发表了重要讲话,提出了“在激烈的国际竞争中,迅速建立中国的‘传感信息中心’或‘感知中国’中心”的重要指示;随着感知中国战略的启动及逐步展开,中国物联网产业发展面临巨大机遇。国家“十二五”规划明确提出,物联网将会在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业、国防军事十大领域重点部署。据有关消息称,其中智能电网总投资预计达2万亿元,居十大领域之首,到2015年物联网的产业规模2000亿元。 这四周的培训主要包括以下几个部分:物联网导论与基础、物联网感知技术、嵌入式开发基础、智慧社区等内容。通过培训,提高教师的技能水平和实践能力,学习企业的教学方法,了解企业先进技术和工作流程,将企业的先进管理制度运用到教学中去,培养更多能学以致用的实用性技能。 通过培训,我们收获颇多: 1、了解物联网产业发展现状的发展动态和新技术、学习企业科技应用技术在教学中融合与实践的方法; 2、了解物联网企业的文化背景、了解企业岗位规范和工作流程; 3、学习、分享企业在物联网领域的创新成果; 4、学习企业物联网工程的实施与管理方法,并将其实施于教学过程; 5、了解物联网应用工程项目的具体工作过程,能够将其转换为课程教学的具体内容; 6、掌握物联网工程应用项目的技术,团队成员能够协作完成典型的物联网工程应用项目,提高教师的技能水平和实践能力。 物联网涉及的技术包括信息感知技术、信号处理技术、通信技术、计算机技术、网络技术、微机电技术和信息安全等;而物联网技术的核心在于信息感知部件的开发、大量信息源的组网和传输、海量数据的有效融合和使用等方面;而物联网的应用领域则包括工业、农业、服务业、环保、军事、交通、家居生活等几乎所有领域。 最后,我要感谢学校领导和系领导能够给我这次让我受益匪浅的学习机会,同时也非常感谢来自企业一线的老师们,你们的讲课方式和内容非常精彩,让我学到了在学校无法获得的知识与实践经验,期待着以后会有更多类似的培训机会。

材料加工冶金传输原理习题答案(吴树森版)

第一章 流体的主要物理性质 1-1何谓流体,流体具有哪些物理性质? 答:流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 流体的主要物理性质有:密度、重度、比体积压缩性和膨胀性。 2、在图3.20所示的虹吸管中,已知H1=2m ,H2=6m ,管径D=15mm ,如果不计损失,问S 处的压强应为多大时此管才能吸水?此时管内流速υ2及流量Q 各为若干?(注意:管B 端并未接触水面或探入水中) 解:选取过水断面1-1、2-2及水平基准面O-O 1-1面(水面)到2-2面的贝努利方程 再选取水平基准面O ’-O ’, 列过水断面2-2及3-3的贝努利方程 (B) 因V2=V3 由式(B)得 图3.20 虹吸管 g p H g p a 22022 2121υ γ υ γ + + =+ + g p p a 22222υ γ γ + + =g p g p H H a 202)(2322 221υγυ γ+ +=+++g g p 2102823222υ υ γ + =+ + ) (28102水柱m p =-=γ ) (19620981022a p p =?=) /(85.10)410(8.92)2( 222s m p p g a =-?=-- =γ γ υ

) /(9.1)/(0019.085.104 )015.0(32 22s L s m A Q ==??= =πυ

5、有一文特利管(如下图),已知d 1 =15cm ,d 2=10cm ,水银差压计液面高差?h =20cm 。若不计阻力损失,求常温(20℃)下,通过文氏管的水的流量。 解:在喉部入口前的直管截面1和喉部截面2处测量静压力差p 1和p 2,则由式 const v p =+22ρ可建立有关此截面的伯努利方程: ρ ρ22 212122p v p v +=+ 根据连续性方程,截面1和2上的截面积A 1和A 2与流体流速v 1和v 2的关 系式为 2211v A v A = 所以 ])(1[)(2212212A A p p v --= ρ 通过管子的流体流量为 ] )(1[) (22 1 2212A A p p A Q --=ρ )(21p p -用U 形管中液柱表示,所以 074.0) )15.01.0(1(10)1011055.13(2.081.92)1.0(4])(1[)(22 2 2 3332212'2 =-??-????=--?=πρρρA A h g A Q (m 3 /s) 式中 ρ、'ρ——被测流体和U 形管中流体的密度。

特种加工总结论文

特种加工技术概论 摘要:特种加工技术是直接借助电能、热能等各种能量进行材料加工的重要工艺方法。本 文简介了电火花加工,电化学加工,超声波加工等各种不同的特种加工技术,并介绍了特 种加工技术的特点及未来发展方向趋势。 关键词:特种加工电火花加工电化学加工离子束加工超声波加工快速成形 Abstract: Special processing technology is direct with electricity, heat, etc. Various kinds of energy to achieve material cutting processing method, is difficult to cutting materials, surface, fine surface, the factors of low stiffness parts and mould processing key process method. This paper introduces the electrical discharge machining, electrochemical machining, ultrasonic machining and different kinds of special processing technology, and introduced the special processing technology characteristics and the future development direction. Key Words: Special processing ; edm; Electrochemical machining Ion beam processing ; Ultrasonic machining ; Rapid forming 0.引言: 由于材料科学、高新技术的发展和新产品更新换代日益加快,当今产品又要求具有很高的性价比。为此,各种新材料、新结构、形状复杂的精密机械 零件大量涌现。于是一种本质上区别于传统加工的特种加工便应运而生。特 种加工对材料可加工性和结构工艺性的影响主要表现在以下几个方面:(1)提高了材料的可加工性(2)改变了零件的典型工艺路线(3)改变了试制新 产品的模式(4)对产品零件的结构设计带来了很大的影响(5)重新审视了 传统的结构工艺性(6)特种加工已经成为微细加工和纳米加工的主要手段。 1.电火花加工 电火花加工的原理是基于工具和工件之间脉冲性火花放电时的电腐蚀现象 来蚀除多余的金属,以达到对零件的尺寸形状及表面质量预定的加工要求。按 工具电极和工件相对运动的方式和用途的不同,电火花加工工艺大致可分为电 火花成形加工、电火花线切割、电火花磨削和镗磨、电火花同步共轭回转加工、电火花高速小孔加工、电火花放电沉积与刻字六大类。 1.1电火花放电沉积的基本原理与特点

微纳制造技术作业

问题:1、微机械制造材料大致分为几类而常用的制造微机电产品的材料有哪些,MEMS装置为何大多选用硅材料制造 2、纳米材料与常规的材料相比,有哪些优点 答:1、(1)微机械制造材料大致分为结构材料、功能材料和智能材料三大类。 (2)常用的制造微机电产品的材料有: a,结构材料:是以力学性能为基础,具有一定强度,对物理或化学性能也有一定要求,一般用于构造微机械器件结构机体的材料,如硅晶体。 b,功能材料:指那些具有优良的电学、磁学、光学、热学、声学、力学、化学、生物医学功能,特殊的物理、化学、生物学效应,能完成功能相互转化,主要用来制造各种功能元器件而被广泛应用于各类高科技领域的高新技术材料。如压电材料、光敏材料等。 c,智能材料:一般具备传感、致动和控制3个基本要素。如形状记忆合金、磁/电致伸缩材料、导电聚合物、电流变/磁流变材料等。 (3)由于硅材料具有众多优点,所以MEMS装置大多选用硅材料制造。 其优点如下: ①优异的机械特性:在集成电路和微电子器件生产中,主要利用硅的电学特性;在微机械结构中,则 是利用其机械特性。或者同时利用其机械特性和电学特性,即具有机电合一的特性,便于实现机电器件的集成化。 ②储量丰富,成本低。硅是地壳中含量最多的元素之一,自然界的硅元素通常以氧化物如石英(sio2) 的形式存在,使用时要提纯处理,通常加工成为单晶形式(立方晶体,各向异性材料) ③便于批量生产微机械结构和微机电元件。硅材料的制造工艺与基层电路工艺有很好的兼容性,便于 微型化、集成化和批量生产。硅的微细加工技术比较成熟,且加工精度高,容易生成绝缘薄膜。

④具有多种传感特性,如压电阻效应、霍尔效应。 ⑤纯净的单晶硅呈浅灰色,略具有金属性质。可以抛光加工,属于硬脆材料,热传导率较大,对温度敏感。 2、纳米材料内部粒子的尺寸减小到纳米量级,将导致声、光、电、磁、热性能呈现新的特性。对纳米体材料,可以用“更轻、更高、更强”这六个字来概括。 ①“更轻”是指借助于纳米材料和技术,可以制备体积更小性能不变甚至更好的器件,减小器件的体积,使其更轻盈。第一台计算机需要三间房子来存放,正是借助与微米级的半导体制造技术,才实现了其小型化,并普及了计算机。无论从能量和资源利用来看,这种“小型化”的效益都是十分惊人的。 ②“更高”是指纳米材料可望有着更高的光、电、磁、热性能。 ③“更强”是指纳米材料有着更强的力学性能(如强度和韧性等),对纳米陶瓷来说,纳米化可望解决陶瓷的脆性问题,并可能表现出与金属等材料类似的塑性。纳米材料中的基本颗粒的微小尺寸效应,致使材料中的结构颗粒或原子团大多数是不存在位错的,这减少了材料的内部缺陷,在宏观上表现出异乎寻常的特性,常规的陶瓷材料脆而易碎,变成纳米相形式后就有了塑性,发生较大形变也不会裂成许多碎片,且可进行切削加工。原因是纳米级晶粒间不存在位错,相互之间滑动起来容易引起形变。

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