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,,然后通過外加一正電壓產(chǎn)生聲波,并通過襯底進(jìn)行傳播,,然后轉(zhuǎn)換成電信號輸出,。聲表面波傳感器中起主導(dǎo)作用的主要是壓電效應(yīng),其設(shè)計時需要考慮多種因素:如相對尺寸,、敏感性,、效率等。一般地,,無線無源聲表面波傳感器的信號頻率范圍從40MHz到幾個GHz,。圖2所示為聲表面波傳感器常見的結(jié)構(gòu),主要部分包括壓電襯底天線,、敏感薄膜,、IDT等。傳感器的敏感層通過改變聲表面波的速度來實現(xiàn)頻率的變化,。
無線無源聲表面波系統(tǒng)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(tǒng)及其相互關(guān)聯(lián)的基礎(chǔ)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(xù)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(jù)各向同性的輻射體,接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發(fā)射,。 MEMS的磁敏感器是什么,?MEMSMEMS微納米加工生物芯片
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,。 海南MEMS微納米加工生物芯片超透鏡的電子束直寫和刻蝕工藝其實并不復(fù)雜。
MEMS技術(shù)的主要分類:生物MEMS技術(shù)是用MEMS技術(shù)制造的化學(xué)/生物微型分析和檢測芯片或儀器,,統(tǒng)稱為Bio-sensor技術(shù),,是一類在襯底上制造出的微型驅(qū)動泵、微控制閥,、通道網(wǎng)絡(luò),、樣品處理器、混合池,、計量,、增擴(kuò)器、反應(yīng)器,、分離器以及檢測器等元器件并集成為多功能芯片,。可以實現(xiàn)樣品的進(jìn)樣、稀釋,、加試劑,、混合、增擴(kuò),、反應(yīng),、分離、檢測和后處理等分析全過程,。它把傳統(tǒng)的分析實驗室功能微縮在一個芯片上,。生物MEMS系統(tǒng)具有微型化、集成化,、智能化,、成本低的特點。功能上有獲取信息量大,、分析效率高,、系統(tǒng)與外部連接少、實時通信,、連續(xù)檢測的特點,。國際上生物MEMS的研究已成為熱點,不久將為生物,、化學(xué)分析系統(tǒng)帶來一場重大的革新,。
MEMS技術(shù)的主要分類:光學(xué)方面相關(guān)的資料與技術(shù)。光學(xué)隨著信息技術(shù),、光通信技術(shù)的迅猛發(fā)展,,MEMS發(fā)展的又一領(lǐng)域是與光學(xué)相結(jié)合,即綜合微電子,、微機(jī)械,、光電子技術(shù)等基礎(chǔ)技術(shù),開發(fā)新型光器件,,稱為微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS),。微光機(jī)電系統(tǒng)(MOEMS)能把各種MEMS結(jié)構(gòu)件與微光學(xué)器件、光波導(dǎo)器件,、半導(dǎo)體激光器件,、光電檢測器件等完整地集成在一起。形成一種全新的功能系統(tǒng),。MOEMS具有體積小,、成本低、可批量生產(chǎn),、可精確驅(qū)動和控制等特點,。MEMS制作工藝中,以PI為特色的柔性電子出現(xiàn)填補了不少空白。
MEA柔性電極的MEMS制造工藝:公司開發(fā)的腦機(jī)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,,通過光刻、金屬蒸鍍與電化學(xué)沉積工藝,,構(gòu)建高密度“觸凸”式電極陣列,。電極點直徑可縮至20微米,間距50微米,,表面修飾PEDOT:PSS導(dǎo)電聚合物,,電荷注入容量(CIC)達(dá)2mC/cm2,信噪比(SNR)提升至25dB以上,。制造過程中,,通過激光切割與等離子體鍵合技術(shù),實現(xiàn)電極與柔性電路的可靠封裝,。該工藝支持定制化設(shè)計,,例如針對癲癇監(jiān)測的16通道電極,植入后機(jī)械應(yīng)力降低70%,,使用壽命延長至3年,。此外,電極陣列可集成于類***培養(yǎng)芯片,,實時監(jiān)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態(tài)數(shù)據(jù)支持。超薄石英玻璃雙面套刻加工技術(shù),,在 100μm 以上基板實現(xiàn)微流道與金屬電極的高精度集成,。陜西MEMS微納米加工之超表面制作
MEMS被認(rèn)為是21世紀(jì)很有前途的技術(shù)之一。MEMSMEMS微納米加工生物芯片
SU8微流控模具加工技術(shù)與精度控制:SU8作為負(fù)性光刻膠,,廣泛應(yīng)用于6英寸以下硅片,、石英片的單套或套刻微流控模具加工,可實現(xiàn)5-500μm高度的三維結(jié)構(gòu)制造,。加工流程包括:基板清洗→底涂處理→SU8涂膠(轉(zhuǎn)速500-5000rpm,,控制厚度1-500μm)→前烘→曝光(紫外光強(qiáng)度50-200mJ/cm2)→后烘→顯影(PGMEA溶液,時間1-10分鐘),。通過優(yōu)化曝光劑量與顯影時間,可實現(xiàn)側(cè)壁垂直度>88°,,**小線寬10μm,,高度誤差<±2%。在多層套刻加工中,,采用對準(zhǔn)標(biāo)記視覺識別系統(tǒng)(精度±1μm),,確保上下層結(jié)構(gòu)偏差<5μm,適用于復(fù)雜三維流道模具制備。該模具可用于PDMS模塑成型,,復(fù)制精度達(dá)95%以上,,流道表面粗糙度Ra<100nm。典型應(yīng)用如細(xì)胞培養(yǎng)芯片模具,,其微柱陣列(直徑50μm,,高度200μm,間距100μm)可模擬細(xì)胞外基質(zhì)環(huán)境,,促進(jìn)干細(xì)胞定向分化,,細(xì)胞黏附率提升40%。公司具備從模具設(shè)計,、加工到復(fù)制成型的全鏈條能力,,支持SU8與硅、玻璃等多種基板的復(fù)合加工,,為微流控芯片開發(fā)者提供了高精度,、高性價比的模具解決方案。MEMSMEMS微納米加工生物芯片