约束刻蚀剂层技术对金属铝的微结构加工研究 被引量：6

1

作者 蒋利民 黄选民 +1 位作者 田中群 田昭武 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1540-1544,共5页

采用约束刻蚀剂层技术,以亚硝酸钠为先驱物,通过电化学氧化产生刻蚀剂(硝酸)刻蚀铝,并以NaOH为捕捉剂,在电极模板上形成约束刻蚀剂层.在金属铝表面加工出梯型槽微结构,加工分辨率约为500 nm.通过测量表面氢离子浓度,对捕捉剂的约束效果... 采用约束刻蚀剂层技术,以亚硝酸钠为先驱物,通过电化学氧化产生刻蚀剂(硝酸)刻蚀铝,并以NaOH为捕捉剂,在电极模板上形成约束刻蚀剂层.在金属铝表面加工出梯型槽微结构,加工分辨率约为500 nm.通过测量表面氢离子浓度,对捕捉剂的约束效果进行了分析. 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术 微机电系统 铝 微加工 电化学

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不同类型GaAs上应用约束刻蚀剂层技术进行电化学微加工 被引量：2

2

作者 汤儆 王文华 +1 位作者 庄金亮 崔晨 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2009年第8期1671-1677,共7页

应用约束刻蚀剂层技术(CELT)对GaAs进行电化学微加工.研究了刻蚀溶液体系中各组成的浓度比例、GaAs类型、掺杂以及阳极腐蚀过程对GaAs刻蚀加工过程的影响.循环伏安实验表明,Br-可以通过电化学反应生成Br2作为刻蚀剂,L-胱氨酸可作为有效... 应用约束刻蚀剂层技术(CELT)对GaAs进行电化学微加工.研究了刻蚀溶液体系中各组成的浓度比例、GaAs类型、掺杂以及阳极腐蚀过程对GaAs刻蚀加工过程的影响.循环伏安实验表明,Br-可以通过电化学反应生成Br2作为刻蚀剂,L-胱氨酸可作为有效的捕捉剂.CELT中刻蚀剂层被紧紧束缚于模板表面,模板和工件之间的距离小于刻蚀剂层的厚度时,刻蚀剂可以对GaAs进行加工.利用表面具有微凸半球阵列的导电模板,可以在不同类型GaAs上加工得到微孔阵列.实验结果表明:在相同刻蚀条件下,GaAs的加工分辨率与刻蚀体系中各组分的浓度比例有关,刻蚀结构的尺寸随着刻蚀剂与捕捉剂浓度比的增加而增大;在加工过程中,p-GaAs相对于n-GaAs和无掺杂GaAs受到阳极氧化过程的影响较为显著,p-GaAs表面易生成氧化物层,影响电化学微加工过程.X射线光电子能谱(XPS)和极化曲线实验也证明了这一点. 展开更多

关键词 阳极溶解 砷化镓 约束刻蚀剂层技术 刻蚀剂 捕捉剂

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金属Cu表面三维齿状微图形的复制加工——约束刻蚀剂层技术 (CELT)的应用

3

作者 刘柱方 蒋利民 +8 位作者 汤儆 张力 田昭武 刘品宽 曲东升 孙立宁 叶雄英 周兆英 田中群 《微纳电子技术》 CAS 2003年第7期265-266,共2页

主要介绍了一种Cu的CELT加工的化学刻蚀体系和捕捉体系 ,并通过控制刻蚀时间、刻蚀电流、刻蚀剂浓度、捕捉剂浓度等实验参数和优化电化学模板的制作工艺 ,以规整的齿状结构为模板 ,在Cu的表面实现了三维微结构的复制加工 ,得到了与齿状... 主要介绍了一种Cu的CELT加工的化学刻蚀体系和捕捉体系 ,并通过控制刻蚀时间、刻蚀电流、刻蚀剂浓度、捕捉剂浓度等实验参数和优化电化学模板的制作工艺 ,以规整的齿状结构为模板 ,在Cu的表面实现了三维微结构的复制加工 ,得到了与齿状结构模板互补的三维微结构 ,用SEM和AFM对实验结果进行了表征 ,表征结果证明约束刻蚀剂层技术在金属三维加工方面的可行性和潜在优势。金属Cu由于具有优良的导热导电性能以及很好的延展性 ,在微系统 (也称微机电系统 )中应用广泛 ,因此对Cu的刻蚀加工对微系统技术的发展具有重要的意义。约束刻蚀剂层技术 (ConfinedEtch antLayerTechnique简称CELT)作为一种新型的微加工技术[1] ,能够加工复制出复杂三维结构 ,到目前为止 ,该技术已成功应用于Si、GaAs等材料微结构的复制加工[2 ,3] 。 展开更多

关键词 CU 铜 CELT加工 化学刻蚀体系 捕捉体系 约束刻蚀剂层技术 制作工艺 齿状结构 微加工技术

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用于三维超微图形复制加工的约束刻蚀剂层技术研究 被引量：3

4

作者 谢雷 罗瑾 +1 位作者 毛秉伟 田昭武 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期193-195,198,共4页

本文对用于三维超出图形复制加工的约束刻蚀剂层技术进行了可行性研究。分析了刻蚀剂的扩出过程对电化学微细加工分辨率的影响，证明对刻蚀剂层进行约束可使该方法具里高敏感性，并成功地在ＧａＡＳ单晶上进行了初步的复杂三维微细图形... 本文对用于三维超出图形复制加工的约束刻蚀剂层技术进行了可行性研究。分析了刻蚀剂的扩出过程对电化学微细加工分辨率的影响，证明对刻蚀剂层进行约束可使该方法具里高敏感性，并成功地在ＧａＡＳ单晶上进行了初步的复杂三维微细图形的复制。 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术 微图形 电化学微细加工 微细图形 微柱电极 电化学方法 可行性研究 微盘电极 原子力显微镜 扫描电化学显微镜

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微圆盘电极技术测定表面化学微加工时的约束刻蚀剂浓度分布 被引量：3

5

作者 汤儆 马信洲 +5 位作者 何辉忠 张力 林密旋 曲东升 丁庆勇 孙立宁 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2006年第4期507-512,共6页

利用微圆盘电极技术,测定了KBr、L-胱氨酸和硫酸组成的刻蚀溶液体系中Pt电极表面电化学氧化产生的刻蚀剂Br2浓度分布,为约束刻蚀剂层技术(CELT)中刻蚀体系的选择和优化提供更直观的依据.GaAs表面CELT微加工实验证明了用微圆盘电极测得... 利用微圆盘电极技术,测定了KBr、L-胱氨酸和硫酸组成的刻蚀溶液体系中Pt电极表面电化学氧化产生的刻蚀剂Br2浓度分布,为约束刻蚀剂层技术(CELT)中刻蚀体系的选择和优化提供更直观的依据.GaAs表面CELT微加工实验证明了用微圆盘电极测得的表面刻蚀剂的浓度分布趋势与微加工实验所得到的结果一致. 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术 微圆盘电极 L-胱氨酸 GAAS 浓度分布

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复杂三维超微图形的复制加工技术的困难及对策 被引量：5

6

作者 田昭武 田中群 +1 位作者 林仲华 谢兆雄 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第S1期14-19,共6页

现有用于批量复制的微加工技术较难用于加工复杂的三维图形元件（如微凹凸面镜、。微锥形齿轮等）。主要原因是：１．只能加工简单三维图形；２．只能控制刻蚀深度，刻蚀后的表面仍保留着刻蚀前的表面的粗糙度。针对上述问题，本课题组... 现有用于批量复制的微加工技术较难用于加工复杂的三维图形元件（如微凹凸面镜、。微锥形齿轮等）。主要原因是：１．只能加工简单三维图形；２．只能控制刻蚀深度，刻蚀后的表面仍保留着刻蚀前的表面的粗糙度。针对上述问题，本课题组首先提出用于三维超微图形复制加工的约束刻蚀剂层技术（ＣｏｎｆｉｎｅｄＥｔｃｈａｎｔＬａｙｅｒＴｅｃｈｎｉｑｕｅ，简称ＣＥＬＴ），该技术具有距离选择性并能控制保留量，可望用于批量复制加工微米乃至纳米级的复杂三维图形元件。 展开更多

关键词 微图形 微加工技术 约束刻蚀剂层技术 三维图形 刻蚀技术 抗蚀剂 高分辨图形 图形元件 连续曲面 方向选择性

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金属的电化学微区刻蚀方法 被引量：3

7

作者 蒋利民 田中群 +3 位作者 刘柱方 毛秉伟 黄海苟 孙建军 《电化学》 CAS CSCD 2002年第2期139-147,共9页

本文概述了现行的金属微区刻蚀方法并详细地介绍几种电化学刻蚀方法 ,比较了掩膜法、扫描电化学显微镜法、约束刻蚀剂层法、电化学扫描遂道显微镜法和超短电位脉冲法各自的特点 .从加工精度 (能否进行微米和纳米级加工 )、加工效率 (工... 本文概述了现行的金属微区刻蚀方法并详细地介绍几种电化学刻蚀方法 ,比较了掩膜法、扫描电化学显微镜法、约束刻蚀剂层法、电化学扫描遂道显微镜法和超短电位脉冲法各自的特点 .从加工精度 (能否进行微米和纳米级加工 )、加工效率 (工序复杂程度 ,能否批量制造或复制 )、可用范围 (主要是能否加工复杂三维立体结构 )等各项因素进行了综合分析 ,结果表明 ,各种加工方法各有其优缺点 ,从总的效果来看 。 展开更多

关键词 金属 电化学刻蚀 约束刻蚀剂层技术 微加工

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面向半导体器件的电化学微纳制造技术 被引量：3

8

作者 韩联欢 杜炳谦 +5 位作者 许瀚涛 时康 周剑章 杨防祖 詹东平 田昭武 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期747-755,共9页

由于电化学加工技术无工具磨损、无残余应力、无表层和亚表层损伤和热效应,在先进制造领域具有不可替代的作用.面对超大规模集成电路、微纳机电系统和微纳器件等新兴产业的重大需求,电化学微纳加工技术应运而生.围绕“微纳米尺度空间限... 由于电化学加工技术无工具磨损、无残余应力、无表层和亚表层损伤和热效应,在先进制造领域具有不可替代的作用.面对超大规模集成电路、微纳机电系统和微纳器件等新兴产业的重大需求,电化学微纳加工技术应运而生.围绕“微纳米尺度空间限域电化学反应”这一关键科学问题,本文将在介绍电化学微纳加工技术的基础上,全面综述具有厦门大学特色的约束刻蚀剂层技术及其在半导体材料加工原理、方法和设备等方面的研究进展. 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术 电化学微加工 电化学纳米加工 先进制造 半导体微纳器件 半导体晶圆

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电化学微/纳米加工技术 被引量：3

9

作者 张杰 贾晶春 +7 位作者 朱益亮 韩联欢 袁野 时康 周剑章 田昭武 田中群 詹东平 《大学化学》 CAS 2012年第3期1-8,共8页

介绍电化学微/纳米加工技术,特别是厦门大学电化学微/纳米加工课题组建立起来的约束刻蚀剂层技术,旨在让广大师生了解这一特种加工技术,共同促进我国电化学微/纳米加工技术的研究及产业化进程。

关键词 微/纳米加工技术 电化学微/纳米加工 约束刻蚀剂层技术

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镁合金表面微结构阵列的电化学微加工 被引量：5

10

作者 蒋利民 程泽宇 +3 位作者 杜楠 李维 田中群 田昭武 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2008年第7期1307-1312,共6页

研究了镁合金的约束刻蚀微加工方法.通过对电解过程中电极表面氢离子浓度变化以及刻蚀体系对镁合金的腐蚀速率的测量与分析,对一些可能有刻蚀作用的刻蚀体系进行了研究.选用亚硝酸钠作为产生刻蚀剂(硝酸)的前驱体、氢氧化钠作为捕捉剂... 研究了镁合金的约束刻蚀微加工方法.通过对电解过程中电极表面氢离子浓度变化以及刻蚀体系对镁合金的腐蚀速率的测量与分析,对一些可能有刻蚀作用的刻蚀体系进行了研究.选用亚硝酸钠作为产生刻蚀剂(硝酸)的前驱体、氢氧化钠作为捕捉剂、少量硅酸钠作为缓蚀剂的约束刻蚀体系,使用具有规整三维微立方体点阵结构的模板,在金属镁表面加工出具有与模板互补特性的点阵微结构,复制加工的分辨率为亚微米级.并对刻蚀过程机理进行了探讨与分析. 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术 镁 三维微加工 电化学

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金属铜表面的三维齿状图形的化学微加工 被引量：6

11

作者 刘柱方 蒋利民 +4 位作者 汤儆 刘品宽 孙立宁 田中群 田昭武 《应用化学》 CAS CSCD 北大核心 2004年第3期227-230,共4页

运用约束刻蚀剂层技术 (CELT)在金属铜 (Cu)表面实现了三维微图形加工 ,取得成功的关键因素在于寻找到能对Cu进行有效CELT加工的化学刻蚀和捕捉体系。采用规整的三维齿状结构为模板 ,在Cu表面得到了与齿状结构模板互补的三维微结构。采... 运用约束刻蚀剂层技术 (CELT)在金属铜 (Cu)表面实现了三维微图形加工 ,取得成功的关键因素在于寻找到能对Cu进行有效CELT加工的化学刻蚀和捕捉体系。采用规整的三维齿状结构为模板 ,在Cu表面得到了与齿状结构模板互补的三维微结构。采用扫描电子显微镜 (SEM )和原子力显微镜 (AFM )对所刻蚀图案进行表征 ,证实CELT可用于金属表面三维微图形的刻蚀加工。 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术(CELT) 金属铜 三维微加工 化学刻蚀

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新型智能电化学微加工系统的研究 被引量：4

12

作者 刘品宽 孙立宁 +2 位作者 荣伟彬 蒋利民 田昭武 《高技术通讯》 EI CAS CSCD 2002年第6期83-87,共5页

约束刻蚀剂层技术是三维超微图形复制加工的新型技术。本文根据约束刻蚀剂层技术的工艺特点 ,介绍了约束刻蚀剂层电化学微加工仪器的组成 ,讨论了具有微力传感的纳米级微定位系统的研究与开发。利用研制的加工仪器 ,在半导体GaAs进行刻... 约束刻蚀剂层技术是三维超微图形复制加工的新型技术。本文根据约束刻蚀剂层技术的工艺特点 ,介绍了约束刻蚀剂层电化学微加工仪器的组成 ,讨论了具有微力传感的纳米级微定位系统的研究与开发。利用研制的加工仪器 ,在半导体GaAs进行刻蚀加工 ,复制出微孔阵列 ,其排列周期与模板的微锥阵列的排列周期吻合得很好 。 展开更多

关键词 智能电化学微加工系统 约束刻蚀剂层技术 压电陶瓷驱动器 半导体 三维超微图形复制加工技术

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镍表面三维微图形的复制加工 被引量：2

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作者 刘柱方 蒋利民 +5 位作者 汤儆 张力 田中群 田昭武 刘品宽 孙立宁 《电化学》 CAS CSCD 2004年第3期249-253,共5页

　运用约束刻蚀剂层技术(CELT)在金属镍(Ni)表面实现三维微图形加工,以规整的三维齿状微结构作模板,获得可有效CELT加工的化学刻蚀和捕捉体系,在Ni表面得到了与齿状结构互补的三维微结构并应用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)... 　运用约束刻蚀剂层技术(CELT)在金属镍(Ni)表面实现三维微图形加工,以规整的三维齿状微结构作模板,获得可有效CELT加工的化学刻蚀和捕捉体系,在Ni表面得到了与齿状结构互补的三维微结构并应用扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)表征刻蚀图案,证实CELT可用于金属表面Ni的三维微图形刻蚀加工. 展开更多

关键词 镍 三维微图形 复制加工 约束刻蚀剂层技术 化学刻蚀 捕捉体系 微系统技术

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基于约束刻蚀原理的电化学微纳加工研究进展

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作者 韩联欢 何权烽 +5 位作者 赵学森 曹永智 胡振江 闫永达 田昭武 詹东平 《中国科学：化学》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期594-602,共9页

与机械加工相比,电化学加工技术具有无刀具磨损、无热效应、无机械损伤、加工效率高等优点,而且适用于柔性、脆性及超硬材料,具备传统方法难以实现的复杂结构加工能力,因而在航空航天、汽车、微电子等领域有着重要应用,日益成为一种重... 与机械加工相比,电化学加工技术具有无刀具磨损、无热效应、无机械损伤、加工效率高等优点,而且适用于柔性、脆性及超硬材料,具备传统方法难以实现的复杂结构加工能力,因而在航空航天、汽车、微电子等领域有着重要应用,日益成为一种重要的工业制造技术.随着超大规模集成电路(ULSI)、微机电系统(MEMS)、微全分析系统(μ-TAS)、现代精密光学系统等高技术产业的迅速发展,功能性结构/器件的微型化和集成化的要求越来越高.由于传统电化学只适用于金属材料,为了应对微纳制造的时代要求,拓展电化学加工的材料普适性,1992年田昭武院士提出了具有我国自主知识产权的约束刻蚀剂层技术(CELT).一般的,约束刻蚀包括3个步骤:(1)通过电化学、光化学或光电化学的方法在模板电极表面生成刻蚀剂;(2)通过后续的均相化学反应或自由基衰变反应将刻蚀剂约束在微/纳米厚度的液层内;(3)将模板电极逼近加工基底,当约束刻蚀剂层接触被加工基底时,通过刻蚀反应实现微纳加工.最近,联合课题组通过仪器、原理和方法3个方面的努力,引入外部物理场调制技术,实现一维铣削、二维抛光、三维微/纳结构加工,大幅提升了CELT的技术水平. 展开更多

关键词 电化学微纳加工 电化学加工 约束刻蚀剂层技术 外场调制 电极过程动力学

原文传递

高山安可仰,徒此揖清芬

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作者 陈燕芬 《今日科苑》 2010年第17期29-30,共2页

作为一位化学家，他十分重视电化学研究方法的创新及相关仪器的研制，首创有用于测定瞬间交流阻抗的选相调辉和选相检波测定法、用于测定超低腐蚀速率的控制电位脉冲技术、用于测定早期局部腐蚀的扫描微电极技术以及建立复制超微复杂三... 作为一位化学家，他十分重视电化学研究方法的创新及相关仪器的研制，首创有用于测定瞬间交流阻抗的选相调辉和选相检波测定法、用于测定超低腐蚀速率的控制电位脉冲技术、用于测定早期局部腐蚀的扫描微电极技术以及建立复制超微复杂三维图形新技术——约束刻蚀剂层技术。 展开更多

关键词 约束刻蚀剂层技术 扫描微电极技术 高山 测定法 化学研究 交流阻抗 脉冲技术 控制电位

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