硅微通道板的研究进展

专利名称：一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法专利类型：发明专利
发明人：王连卫,吴大军
申请号：CN201510232694.6
申请日：20150508
公开号：CN104828772A
公开日：
20150812
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种在硅微通道板中生长石墨烯的方法，包括以下步骤：(1)预处理：将硅微通道板浸泡在腐蚀液中；(2)无电镀镍：将预处理后的硅微通道板放入无电镀镍溶液中，进行化学镀多孔镍；(3)水热多元醇渗碳：表面活性剂再次浸泡镀镍硅微通道板，将其放入装有多元醇和钠盐催化剂的水热反应釜中；(4)退火：含有碳化镍的硅微通道板在管式炉中退火。

与现有技术相比，该方法克服了利用电泳技术将石墨烯塞入硅微通道无法实现的困难；同时，避免了利用化学气相沉积方法生长石墨烯工艺复杂、成本高的缺点。

能够在高深宽比的镀镍硅微通道板表面和孔内生长多层石墨烯，该方法环境友好，简单易行，成本低廉等特点。

申请人：华东师范大学
地址：200062 上海市普陀区中山北路3663号
国籍：CN
代理机构：上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：吴泽群
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硅微通道板芯片制造硅微通道板是一种用于数据处理的芯片，其特点是在芯片表面沿一个主轴或线状空间上建立一系列狭窄但连续的通道。

这种技术可以在任何尺寸芯片上运行，其功能是将一组信号分割成许多可加以处理的独立信号。

这种技术由于具有低成本、高灵活性和可缩小尺寸等优势，使其在许多领域取得了许多成果，如可编程逻辑器件、压力传感器、温度传感器、线性传感器、激光刻录机等。

硅微通道板的制造过程需要将量子状态的硅原料熔融之后塑料成形，然后把熔融状态的硅原料重新组合成纳米结构。

在成型过程中会产生一些缺点，这些缺点可能会影响最终的产品质量，比如会产生尘埃和气泡，这会导致芯片表面凹凸不平，短路电流等。

因此，在制造硅微通道板芯片时要采取加强检测和清洁技术等措施，来保证芯片的质量。

首先，在熔融硅原料时，要采取再造熔融技术，通过循环减少空气尘埃，以减少芯片表面的缺陷。

同时，在再造过程中，需要采取引入气体技术，及时处理表面气泡等问题，从而改善芯片表面状态。

其次，在制作芯片表面时，应使用精密的控制器，使硅芯片表面形成精细的微通道，从而改善导电性能和信号传输特性。

同时，需要采用换向技术，以保证通道列表的准确性，并确保芯片的连续性和晶胞的完整性。

最后，要用清洁和检测技术，以确保完整的纳米微通道的准确性。

要检查芯片的电气性能，这是芯片质量的重要指标之一。

此外，还应定期对芯片进行可靠性测试，以确保芯片能正确执行其工作任务。

综上所述，制造硅微通道板芯片需要采取多种技术手段，以保证芯片质量。

这些技术手段包括精密的熔融、控制、引入气体技术、换向技术、清洁技术以及检测技术等，都可以改善芯片的质量，保证芯片能够精确的执行其功能。

只有经过这些多道技术的改进，才能确保芯片的可靠性和长期使用性能。

pdms硅微通道板器件制备
1PDMS硅微通道板器件制备
PDMS（氟烷丙烯酸甲酯）硅微通道板器件是一种无毒、低毒、轻质、超细膜材料，广泛应用于生物医疗、过滤、储存等领域。

PDMS硅微通道板器件可以把特定溶液耦合到芯片上，从而达到检测和调控体系的目的。

1.1制备过程
首先准备PDMS硅微通道板器件所需的原料：PDMS硅材料、表面处理工具、模型布料和多孔材料。

接下来，即可开始进行制备。

1.1.1表面处理
将模型布料和多孔材料放在滚筒上，然后用表面处理工具将其表面进行处理，使其火花实地坊化。

1.1.2成型
将PDMS硅材料放在壳体中，放入火花实地坊处理过的模型布料和多孔材料，然后用模具对其进行压型。

1.1.3烘焙
最后，放入烘箱中，将制备好的PDMS硅微通道板器件进行烘焙，使PDMS硅材料能够与模板壳体完全融合，完成PDMS硅微通道板器件的制备。

1.2应用
PDMS硅微通道板器件已成功应用在各种生物医疗检测领域，比如细胞研究、癌症研究、微尺度内细胞分析等。

它可以用来对微尺度液体样本进行精确检测，可大大提高分离技术的效率，进而加快疾病的检测和诊断进程。

1.3总结
PDMS硅微通道板器件是一种无毒、低毒、轻质、超细膜材料，主要应用于生物医疗、过滤、储存等领域，能使微尺度的液体样本精确检测，加快了疾病的检测和诊断进程，是一种很有前景的板器件。

多功能硅微通道板产品制备硅微通道板是一种现代微流体传感器的核心组件，其特征是具有多功能、高精度、低成本、易操作等特点，在生命科学领域和智能制造等行业得到广泛应用。

它是将硅基材料形成微小流体通道，以控制流体的流动和流动特性，以及结合加工、化学、机械、电子等多种技术作用，形成许多基于微流体的复杂设备的高科技技术制造工序。

一般情况下，硅微通道板的制备需要经过若干步骤来完成，这些步骤包括模版制备、微流体通道沉积、模具定装和组装等。

首先要制备硅质模版，使用双面粘结剂固定硅质模版，使用电脑辅助设计制作，然后将硅质模版置于表面处理机器中，完成模版表面的金属沉积或微流体处理。

之后，在微流体处理机上完成微流体通道的沉积处理，生成在模版上的微沟槽形状。

接下来，将微流体处理好的模版安装在模具上，将模具安装在注模机上，把硅浆以固定力伸展成薄膜，以固定力以及合适的温度对膜进行压印，完成硅的成型。

最后，将厚度较厚的膜在分段装置中进行不同的分段，分段成几层薄膜，将微流体和电子互连，用热胶水将模板和硅膜片连接，完成硅微通道板的组装。

以上就是硅微通道板产品制备的一般流程，它既简单实用又节省成本，具有良好的质量，加之修改方便，多功能，使其在智能制造等行业有着广泛的应用前景。

国内外微通道行业现状摘要：化工行业是国民经济中不可或缺的重要组成部分，但传统化工行业依然存在高耗能、高污染、低安全、高成本等的问题，微化工技术是解决这些问题的关键，不但是实现化学工业结构调整和产业升级的重要一步，也是实现化工行业可持续发展的必经过程。

上世纪90年代初，微化工技术研究在国外开始起步。

美国、德国、英国、法国、日本等发达国家相继开展了微化学工程与技术的研究。

据不完全统计，目前全世界已有超过50家做微化工技术与设备供应商，其中欧洲占了约60%。

通过表1可以看出，每家的微反应器系统都各有特点，并代表了当前微反应器设计与制造的先进水平与发展方向。

德国Ehrfeld公司的微反应器模块可以很方便地拆装和清洗。

美国康宁公司的Mini-lab微反应系统是一个高度集成的模块化装置，包括了混合、反应、换热等功能模块，所有模块均由玻璃制造。

西门子公司的Siprocess微反应器系统是一个集成的模块化系统，其特点是每个模块都安装了用于测量和控制的电子系统,使得人们对反应过程的控制更加容易、更加精确。

德国美因兹学院率先研制了一种用于从对甲氧基苯甲烷合成甲氧基苯甲醛的电化学微反应器。

美国麻省理工学院发展了一种用于气液固三相催化反应的微填充反应器。

英国Hull大学则设计了一种T形液液相微反应器,该反应器最大的特点是用电渗所法输送流体。

麻省理工学院设计制作的T形薄壁微反应器是具有代表性的气相微反应器。

国内开展微反应器研究已经有十余年时间，在微反应器的设计制造、微混合原理的探索、气相反应、液相反应、纳米颗粒制备等领域得到迅速发展,取得了显著成果。

目前主要研究微反应技术的机构有大连理工大学、中国科学技术大学、华东理工大学、北京化工大学等。

华东理工大学化工机械研究所制作一台用于甲醇蒸汽重制氢微反应器的板片。

中国科技大学利用烧结方法研制出陶瓷微反应器并进行了乙醇水气重整微反应器实验,取得了欣喜成果.北京化工大学针对目前宏观反应体系还不能对超低浓度污染物进行有效的处理,研究并制备了软壳微反应器,同时与高级氧化技术Fention反应相结合的一种有效处理低浓度染料水的新方法。

数字硅微通道板器件制备
新型数字硅微通道板器件的制备技术表示出极大的发展潜力。

主要由
以下几个步骤组成：
1.预处理：预处理步骤是在元件制备前将用于制备元件的表面进行一
些必要的处理，包括去除表面污染物、粒度调节等。

2.蚀刻：蚀刻是一种利用蚀刻剂将电路中必要的部分隔离出来的方法。

3.平面板材加工：在该步骤中，平面板材加工的目的是将电路布线组
装到微通道板上。

4.电极连接：在电极连接步骤中，采用焊接、接头压力等方法将电极
连接到电路上。

5.封装：封装步骤旨在将元件完整地封装到一个容器中，以防止电路
被污染或损坏。

6.测试：在测试步骤中，将对元件中的各种参数进行测试，以确保元
件的正常运行。

微胶囊制备及研究进展综述微胶囊制备及研究进展综述（标题具体一点）摘要：近年来，微胶囊技术在生物医药、化工、食品等行业得到了应用和发展。

微胶囊制备的新工艺、微胶囊性能分析的新方法、微胶囊形貌结构和孔结构的表征方法等，都取得了一定的成就。

本文综述了微胶囊的结构和性能方面研究的新进展。

关键词：微胶囊；制备；研究进展；综述引言：微胶囊是利用天然或合成的高分子材料为囊材将囊芯物（固态、液态、气态）包裹而成的微小容器。

微胶囊技术从应用于无碳复写纸开始，至今已普及至包括医药、农药、香料、涂料、食品、化妆品等不同领域。

近年来，随着学科的交叉，微胶囊技术应用、制备、结构与性能研究有了很大的发展。

如微囊化的胰岛能够保持活力并能在有糖尿病的动物体内长时期不断分泌胰岛素；临床上已将包裹的活性炭进行体外循环，对肾衰竭或肝功能失调的病人解毒；将风味物包埋在纳米粒中，再将其与部分水溶性配料或风味物质共同包在微球中，可以实现多组分包埋和连续的控制释放等等。

特别地，膜乳化法和微通道法使得单分散乳液制备和单分散微胶囊合成得以实现，促进微胶囊在生物医药、微细加工和电子材料等高新技术领域具有广泛的应用前景。

本文综述了微胶囊的结构和性能研究方面的新进展，对微囊的科学研究和应用研究具有一定意义。

（参考文献的引用要标注。

）1微胶囊的制备方法（该节没有新意，是科普知识）大致可分为3类：聚合反应法、相分离法、物理及机械法。

聚合反应法包括界面聚合法、原位聚合法和悬浮胶联法；相分离法包括水相相分离法和油相相分离法；物理及机械法包括熔化分散冷凝法、喷雾干燥法、溶剂或溶液萃取法等。

1.1界面聚合法界面聚合法制备微胶囊的原理是通过适宜的乳化剂形成油包水（或水包油）乳液，使水溶性（或油溶性）反应物的水溶液（或油溶液）分散进入油相（或水相），在油包水（或水包油）乳液中加入非水溶性（或水溶性）反应物以引发聚合，在液滴表面形成聚合物膜，这样含水微胶囊（或含油微胶囊）就会从水相（或油相）中分离。

新型硅基材料的研究进展随着科技的不断发展和进步，各种新材料层出不穷，其中硅基材料因其优异的物理性质和化学特性，备受研究者们的青睐。

而随着技术的不断创新，新型硅基材料的研究进展也日渐丰富。

一、硅基纳米材料硅基纳米材料是一种新型的硅基材料，具有优异的性能和广泛的应用前景。

它主要由硅纳米结构体和有机分子通过自组装形成。

硅基纳米材料具有很高的比表面积和孔容量，这为其应用于化学吸附、药物传递和分离纯化等方向打下了坚实的基础。

另外，硅基纳米材料还具有优异的荧光性能，可以应用于生命科学领域的细胞成像和荧光标记等方面。

二、硅基量子点硅基量子点是一种新型的发光材料，其发光机制与传统的有机荧光材料和半导体材料不同。

硅基量子点发光具有优异的发光性能、稳定性和荧光量化性能，已被广泛应用于生物成像、光催化和光电器件等领域。

硅基量子点在制备过程中无需使用有害物质，具有良好的生物相容性，可以直接用于生物体内成像和药物传递等方面。

三、硅基纳米线硅基纳米线是一种新型的纳米材料，其尺寸在10nm到500nm 之间，具有高比表面积和优异的电学、光学、热学性能，已经成为当前研究的热点。

硅基纳米线可以被应用于制备高效的光电器件、储能材料和生物传感器等方面。

此外，硅基纳米线还可以被用来制备柔性电子元件和透明导电薄膜等。

四、纳米级硅晶片由于硅晶片在信息技术领域中占有重要地位，因此研究新型的硅晶片技术具有重要意义。

纳米级硅晶片材料是指具有纳米级尺寸的硅晶片，其性能和应用方向与传统的硅晶片相比具有更多的优势。

硅晶片纳米化可以提高其表面积和比表面积，使其用于生物传感器、静电容积存储器等方面有了更多的应用前景。

综上所述，新型硅基材料是一个备受关注的领域，其优异的性能和广泛的应用前景已经引起了学术圈和工业界的高度关注。

在未来的研究中，我们需要不断提升制备方法和工艺，推动硅基材料的发展和应用，为人类社会的发展做出贡献。

5第五章微通道板汇总微通道板（Microchannel Plate，简称MCP）是一种通过微细通道和电子增强器件结合起来的高效光电转换器件。

它具有高增益、高速度、低噪声和宽波长响应等优点，在光学成像、粒子探测和高能物理实验等领域得到广泛应用。

本文将对微通道板的工作原理、结构特点、制备工艺和应用进行总结。

微通道板的工作原理是通过光电子倍增效应将入射粒子或光子转化为电子，并通过微通道中连续的二次电子倍增产生输出信号。

其基本结构由微通道、电阻膜和法拉第阳极组成。

当入射光子或粒子通过微通道时，激发出的光电子经过电阻膜形成雾化电子，然后在微通道内不断碰撞产生二次电子，最终被法拉第阳极收集形成电子输出信号。

微通道板的优点之一是其高增益特性。

由于微通道板内部微通道的连续结构，入射光子或粒子激发的光电子可以不断地在微通道内碰撞产生二次电子，从而实现电子倍增的效果。

这使得微通道板的增益倍数高达数千倍，大大提高了光电转换的效率。

微通道板还具有高速度和低噪声的特点。

微通道板内的微通道结构可以快速传输电子，并且由于二次电子的连续产生，输出信号的响应速度非常快。

同时，微通道板的结构紧密，内部电子传输的距离较短，减小了噪声的干扰，提高了信号的清晰度。

微通道板的制备工艺主要包括电阻膜沉积、微通道腐蚀和阴极活化。

其中，电阻膜沉积是通过真空蒸发或溅射技术，在玻璃基片上制备一层电阻薄膜，用于形成雾化电子。

微通道腐蚀是通过化学蚀刻或离子刻蚀技术，在表面涂覆一层掩膜并进行图案化，然后使用腐蚀液将未被掩膜保护的部分腐蚀掉，形成微通道结构。

阴极活化是通过特殊工艺处理，在微通道板内部的通道表面引入加速电场，从而增强电子传输的能力。

微通道板的应用非常广泛。

在光学成像方面，微通道板可以用于高增益和低噪声的图像增强，提高低亮度成像的效果。

在粒子探测方面，微通道板可以将微观粒子的入射信号转化为易于检测的电子信号，提高了粒子探测的敏感度。

在高能物理实验中，微通道板可以作为粒子探测器件，用于观测高能事件和粒子轨迹的重建。

三维硅微通道器件制备
三维硅微通道器件是一种合成的微纳米结构，因其具有非常高的
分子通量，因而在液体传输领域得到广泛使用。

三维硅微通道器件制
备包括三个主要部分，即制备微结构、制备材料和模板制备。

首先，它们的制备要求制备出具有均一结构的三维硅微通道。

对
于制备这种微结构，可以使用不同的技术，如光刻工艺、集成技术和
模板技术。

光刻工艺可以利用激光在表面刻出设计的微结构：集成技
术可以将多层物理结构堆叠起来，从而制作出不同形状的微结构；最后，模板技术使用原子尺度模板来制作出表面粗糙度高、结构尺寸精
确的微通道结构。

其次，在制备材料方面，主要使用硅氧化物开发三维硅微通道器件。

硅氧化物是一种抗腐蚀性能优良的材料，可以抵抗腐蚀环境中的
水分和污染物，硅氧化物也是可控制孔隙大小的晶体结构，满足通道
器件具有高分子通量的要求。

此外，硅氧化物还具有良好的光学特性，在制备晶体时具有可控的光学性能，可以提高微通道器件的光波导传
输效率。

最后，在模板制备方面，需要使用模板来实现良好的微通道结构。

模板可以分为标准模板和微米级模板。

标准模板可以用于规范批量生产，而微米级模板则可以精确控制微结构细节，实现微通道器件的更
精细化、更准确化。

总之，三维硅微通道器件制备均包括制备微结构、制备材料和模
板制备。

它们的制备要求使用合适的技术和材料，同时还需要使用模
板来实现微通道结构的精确控制。

硅基技术的应用与研究进展硅基技术指的是以硅为主要材料的集成电路制造技术。

随着科技的发展和信息化的进程，硅基技术在现代工业和生活中扮演的角色越来越重要。

本文将从技术背景、应用领域和研究进展三个方面来探讨硅基技术的应用和发展。

一、技术背景硅是一种普遍存在的元素，具有良好的电学和光学特性，因此被广泛应用于集成电路、太阳能电池板、LED等领域。

在1960年代，摩尔定律的提出推进了硅基技术的发展，即每隔18-24个月，单芯片的晶体管数量就会翻倍，芯片尺寸也将缩小一倍。

这就意味着，通过硅基技术，可以将更多的电路集成在更小的芯片上，提高芯片的性能和功耗比，降低生产成本和能源消耗。

近年来，人们对于更高效、更集成的芯片需求越来越大，因此硅基技术的应用前景也越来越广泛。

二、应用领域1. 通信领域通讯领域是硅基技术应用最为广泛的领域之一。

通讯设备通常采用集成电路来实现信号调制和解调，硅基技术对于实现宽带、高速和高质量的通讯具有至关重要的作用。

例如，超高速光纤、光耦合器和微波器件等，都需要硅基技术的支持来实现。

2. 能源领域能源领域是硅基技术的另一个重要应用领域。

太阳能电池板是目前最为广泛的应用之一，它能够将光能转换为电能，使之成为可再生的能源之一。

硅基技术还可以用于制造燃料电池和储能设备等，以实现更加可持续的能源生产和使用。

3. 生命科学领域生物领域是硅基技术的另一个重要应用领域。

硅基芯片是生物芯片的基础，可以用于分子诊断、基因测序、药物筛选等领域。

使用硅基技术，传统的生物实验室操作可以实现自动化、高通量化和高度标准化，使人们能够更加准确地进行生物研究和治疗。

三、研究进展1. 三维集成技术三维集成技术是近年来硅基技术的一个研究热点。

传统的集成电路是二维结构，其性能和复杂度受到一定的限制，而三维集成技术可以通过多重层次组合将单元件从二维空间封装到三维空间，降低电路的尺寸和功耗，提高性能和可靠性。

三维集成技术目前已经在一些智能手机和平板电脑中得到广泛应用。