云南MEMS微納米加工之柔性電極定制

MEMS制作工藝-太赫茲特性：

1.相干性由于它是由相千電流驅(qū)動的電偶極子振蕩產(chǎn)生，或又相千的激光脈沖通過非線性光學(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)能夠直接測量電場振幅和相位，從而方便提取檢測樣品的折射率，吸收系數(shù)等。

2.低能性:THz光子的能量只有10^-3量級，遠(yuǎn)小于X射線的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(jié)構(gòu)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(qiáng)的穿透能力，在環(huán)境控制與安全方面能有效發(fā)揮作用

4.吸收性:大多數(shù)極性分子對THz有強(qiáng)烈的吸收作用，可以用來進(jìn)行醫(yī)療診斷與產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控

5.瞬態(tài)性:相比于傳統(tǒng)電磁波與光波，THz典型脈寬在皮秒量級，通過光電取樣測量技術(shù)，能夠有效抑制背景輻射噪聲的干擾，在小于3THz時信噪比達(dá)10人4:1。

6.寬帶性:THz脈沖光源通常包含諾千個周期的電磁振蕩，!單個脈沖頻寬可以覆蓋從GHz至幾+THz的范圍，便于在大的范圍內(nèi)分析物質(zhì)的光譜信息。 128 像素視網(wǎng)膜假體芯片已批量交付，臨床前實(shí)驗(yàn)針對視網(wǎng)膜病變患者重建基本視力。云南MEMS微納米加工之柔性電極定制

金屬流道PDMS芯片與PET基板的鍵合工藝：金屬流道PDMS芯片通過與帶有金屬結(jié)構(gòu)的PET基板鍵合，實(shí)現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的集成，兼具流體處理與電信號控制功能。鍵合前，PDMS流道采用氧等離子體活化處理（功率100W，時間30秒），使表面羥基化；PET基板通過電暈處理提升表面能，濺射1μm厚度的銅層并蝕刻形成電極圖案。鍵合過程在真空環(huán)境下進(jìn)行，施加0.5MPa壓力并保持30分鐘，形成化學(xué)共價鍵，剝離強(qiáng)度＞5N/cm。金屬流道內(nèi)的電解液與外部電路通過鍵合區(qū)的Pad連接，接觸電阻＜100mΩ，確保信號穩(wěn)定傳輸。該技術(shù)應(yīng)用于微流控電化學(xué)檢測芯片時，可在10μL的反應(yīng)體系內(nèi)實(shí)現(xiàn)多參數(shù)同步檢測，如pH、離子濃度與氧化還原電位，檢測精度均優(yōu)于±1%。公司優(yōu)化了鍵合設(shè)備的溫度與壓力控制算法，將鍵合缺陷率（如氣泡、邊緣溢膠）降至0.5%以下，支持大規(guī)模量產(chǎn)。此外，PET基板的可裁剪性與低成本特性，使得該芯片適用于一次性檢測試劑盒，單芯片成本較玻璃/硅基方案降低60%，為POCT設(shè)備廠商提供了高性價比的集成方案。河南MEMS微納米加工檢測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。

MEMS制作工藝柔性電子的常用材料：

碳納米管（CNT）由于其高的本征載流子遷移率，導(dǎo)電性和機(jī)械靈活性而成為用于柔性電子學(xué)的有前途的材料，既作為場效應(yīng)晶體管（FET）中的溝道材料又作為透明電極。管狀碳基納米結(jié)構(gòu)可以被設(shè)想成石墨烯卷成一個無縫的圓柱體，它們獨(dú)特的性質(zhì)使其成為理想的候選材料。因?yàn)樗鼈兙哂懈叩墓逃休d流子遷移率和電導(dǎo)率，機(jī)械靈活性以及低成本生產(chǎn)的潛力。另一方面，薄膜基碳納米管設(shè)備為實(shí)現(xiàn)商業(yè)化提供了一條實(shí)用途徑。

MEMS技術(shù)的主要分類：傳感MEMS技術(shù)是指用微電子微機(jī)械加工出來的、用敏感元件如電容、壓電、壓阻、熱電耦、諧振、隧道電流等來感受轉(zhuǎn)換電信號的器件和系統(tǒng)。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，按種類分主要有:面陣觸覺傳感器、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。由于傳感器是人類探索自然界的觸角，是各種自動化裝置的神經(jīng)元，且應(yīng)用領(lǐng)域大，未來將備受世界各國的重視。高壓 SOI 工藝實(shí)現(xiàn)芯片內(nèi)高壓驅(qū)動與低壓控制集成，耐壓超 200V 并降低寄生電容 40%。

PDMS金屬流道芯片的復(fù)合加工工藝：PDMS金屬流道芯片通過在柔性PDMS流道內(nèi)集成金屬鍍層，實(shí)現(xiàn)流體控制與電信號檢測的一體化設(shè)計。加工流程包括：首先利用軟光刻技術(shù)在硅模上制備50-200μm寬度的流道結(jié)構(gòu)，澆筑PDMS預(yù)聚體并固化成型；然后通過氧等離子體處理流道表面，使其親水化以促進(jìn)金屬前驅(qū)體吸附；采用磁控濺射技術(shù)沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層，經(jīng)化學(xué)鍍增厚至1-5μm，形成連續(xù)導(dǎo)電流道；***與PET基板通過等離子體鍵合密封，確保流體無泄漏。金屬流道的表面粗糙度＜50nm，電阻＜10Ω/cm，適用于電化學(xué)檢測、電滲泵驅(qū)動等場景。典型應(yīng)用如微流控電化學(xué)傳感器，在10μL/min流速下，對葡萄糖的檢測靈敏度達(dá)50μA?mM?1?cm?2，線性范圍0.1-20mM，檢測下限＜50μM。公司開發(fā)的自動化生產(chǎn)線可實(shí)現(xiàn)流道尺寸的精細(xì)控制（誤差＜±2%），并支持金屬層圖案化設(shè)計，如叉指電極、螺旋流道等，滿足不同傳感器的定制需求，為生物檢測與環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域提供了柔性化、集成化的解決方案。金屬流道 PDMS 芯片與 PET 基板鍵合，實(shí)現(xiàn)柔性微流控芯片與剛性電路的高效集成。安徽MEMS微納米加工出廠價格

MEMS 微納米加工的成本效益隨著技術(shù)的成熟逐漸提高，為其大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。云南MEMS微納米加工之柔性電極定制

MEMS超表面對特性的調(diào)控：

1.超表面meta-surface對偏振的調(diào)控：在偏振方面，超表面可實(shí)現(xiàn)偏振轉(zhuǎn)換、旋光、矢量光束產(chǎn)生等功能。

2.超表面meta-surface對振幅的調(diào)控。超表面可以實(shí)現(xiàn)光的非對稱透過、消反射、增透射、磁鏡、類EIT效應(yīng)等。

3.超表面meta-surface對頻率的調(diào)控。超表面的微結(jié)構(gòu)在共振情況下可實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的局域場增強(qiáng)，利用這些局域場增大效應(yīng)，可以實(shí)現(xiàn)非線性信號或熒光信號的增強(qiáng)。在可見光波段，不同頻率的光對應(yīng)不同的顏色，超表面的頻率選擇特性可以用于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)色。

我們在自然界中看到的顏色從產(chǎn)生原理上可以分為兩大類，一類是由材料的反射、吸收、散射等特性決定的顏色，比如常見的顏料、塑料袋的顏色等；另一類是由物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，而不是其所用材料來決定的顏色，即所謂的結(jié)構(gòu)色，比如蝴蝶的顏色、某些魚類的顏色等。人們利用超表面，可以通過改變其結(jié)構(gòu)單元的尺寸、形狀等幾何參數(shù)來實(shí)現(xiàn)對超表面的顏色的自由調(diào)控，可用于高像素成像、可視化生物傳感Bio-sensor等領(lǐng)域。 云南MEMS微納米加工之柔性電極定制