基于MEMS技術的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生聲波,并通過襯底進行傳播,然后轉換成電信號輸出。聲表面波傳感器中起主導作用的主要是壓電效應,其設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構,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頻率的變化。
無線無源聲表面波系統包:發射器、接收器、聲表面波器件、通信頻道。發射器和接收器組合成收發器或者解讀器的單一模塊。圖3為聲表面波系統及其相互關聯的基礎部件。解讀器將功率傳送給聲表面波器件,該功率可以是收發器輸入的連續波,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,以降低發射功率,從而得到相同平均功率的喝啾。根據各向同性的輻射體,接收的信號一般能通過高效的輻射功率天線發射。 MEMS超表面對光電場特性的調控是怎樣的?湖北MEMS微納米加工風格
MEMS制作工藝-太赫茲脈沖輻射探測:
光電導取樣光電導取樣是基于光導天線(photoconductiveantenna,PCA)發射機理的逆過程發展起來的一種探測THz脈沖信號的探測技術。如要對THz脈沖信號進行探測,首先,需將一個未加偏置電壓的PCA放置于太赫茲光路之中,以便于一個光學門控脈沖(探測脈沖)對其門控。其中,這個探測脈沖和泵浦脈沖有可調節的時間延遲關系,而這個關系可利用一個延遲線來加以實現,爾后,用一束探測脈沖打到光電導介質上,這時在介質中能夠產生出電子-空穴對(自由載流子),而此時同步到達的太赫茲脈沖則作為加在PCA上的偏置電場,以此來驅動那些載流子運動,從而在PCA中形成光電流。用一個與PCA相連的電流表來探測這個電流即可, 寧夏MEMS微納米加工貨源充足超薄石英玻璃雙面套刻加工技術,在 100μm 以上基板實現微流道與金屬電極的高精度集成。
通過MEMS技術制作的生物傳感器,圍繞細胞分選檢測、生物分子檢測、人工聽覺微系統等方向,突破了高通量細胞圖形化、片上細胞聚焦分選、耳蝸內聲電混合刺激、高時空分辨率相位差分檢測等一批具有自主知識產權的關鍵技術,取得了一批原創性成果,研制了具有世界很高水平的高通量原位細胞多模式檢測系統、流式細胞儀、系列流式細胞檢測芯片等檢測儀器,打破了相關領域國際廠商的技術封鎖和壟斷。總之,面向醫療健康領域的重大需求,經過多年持續的努力,我們取得一系列具有國際先進水平的科研成果,部分技術處于國際前列地位,其中多項技術尚屬國際開創。
MEMS制作工藝-微流控芯片:
微流控芯片技術(Microfluidics)是把生物、化學、醫學分析過程的樣品制備、反應、分離、檢測等基本操作單元集成到一塊微米尺度的芯片上,自動完成分析全過程。微流控芯片(microfluidicchip)是當前微全分析系統(MiniaturizedTotalAnalysisSystems)發展的熱點領域。
微流控芯片分析以芯片為操作平臺,同時以分析化學為基礎,以微機電加工技術為依托,以微管道網絡為結構特征,以生命科學為目前主要應用對象,是當前微全分析系統領域發展的重點。它的目標是把整個化驗室的功能,包括采樣、稀釋、加試劑、反應、分離、檢測等集成在微芯片上,且可以多次使用。 MEMS制作工藝中,以PI為特色的柔性電子出現填補了不少空白。
微針器件與生物傳感集成:公司采用干濕法混合刻蝕工藝制備的微針陣列,兼具納米級前列銳度(曲率半徑<100 nm)與微米級結構強度(抗彎剛度≥1 GPa),可穿透角質層無創提取組織間液或實現透皮給藥。在藥物遞送領域,載藥微針通過可降解高分子涂層(如PLGA)實現藥物的緩釋控制。例如,胰島素微針貼片可在30分鐘內完成藥物釋放,生物利用度較皮下注射提升40%。此外,微針表面可修飾金納米顆粒或導電聚合物,集成阻抗/伏安傳感模塊,實時檢測炎癥因子(如IL-6)或病原體抗原,檢測限低至1 pg/mL。在電化學檢測場景中,微針陣列與微流控芯片聯用,可同步完成樣本提取、預處理與信號分析,將皮膚間質液檢測的全程時間縮短至15分鐘,為POCT設備的小型化奠定基礎。電子束光刻是 MEMS 微納米加工中一種高分辨率的加工方法,能制造出極其微小的結構。哪些是MEMS微納米加工產業化
MEMS的主要材料是什么?湖北MEMS微納米加工風格
微納結構的多圖拼接測量技術:針對大尺寸微納結構的完整表征,公司開發了多圖拼接測量技術,結合SEM與圖像算法實現亞微米級精度的全景成像。首先通過自動平移臺對樣品進行網格掃描,獲取多幅局部SEM圖像(分辨率5nm,視野范圍10-100μm);然后利用特征點匹配算法(如SIFT/SURF)進行圖像配準,誤差<±2nm/100μm;通過融合算法生成完整的拼接圖像,可覆蓋10mm×10mm區域。該技術應用于微流控芯片的流道檢測時,可快速識別全長10cm流道內的微小缺陷(如5μm以下的毛刺或堵塞),檢測效率較單圖測量提升10倍。在納米壓印模具檢測中,多圖拼接可精確分析100μm×100μm范圍內的結構一致性,特征尺寸偏差<±1%。公司自主開發的拼接軟件支持實時預覽與缺陷標記,輸出包含尺寸標注、粗糙度分析的檢測報告,為微納加工的質量控制提供了高效工具,尤其適用于復雜三維結構與大面積陣列的計量需求。湖北MEMS微納米加工風格