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2012年

基于裁剪衍射光分布的可控的C-MEMS悬浮结构的制备方法

来源:武汉光电国家研究中心     作者:    发布时间:2012年10月22日    浏览:

碳材料被发现可应用于三维微电池、生物芯片、微型电化学传感器、分子开关等微机电系统(Micro Electro Mechanical System,MEMS )领域。其中一个最为典型的应用是结合了传统光刻与热解Carbon-MEMS工艺制备柱状碳微电极阵列。此工艺旨在为微电池、电化学传感器等微型器件,带来新的技术和材料。其中,悬浮结构由于没有与基底之间的相互作用,有着十分广泛的应用前景,可以做纳米测量、分子筛等。目前对于悬浮结构的制备主要采用电子束光刻等方法,价格相对比较昂贵。
武汉光电国家实验室(筹)史铁林教授带领的微纳制造研究团队提出了基于传统光刻加热解制备Carbon-MEMS悬浮结构的方法。他们通过对悬浮结构的形成原理进行深入研究,发现悬浮结构的形成与曝光过程中的衍射现象及光刻胶(SU-8)的性质有很大关系。通过对光刻过程衍射光分布的模拟和光刻胶(SU-8)性质的研究,从原理上解释了悬浮结构的形成机理,并得到了悬浮结构形成的关键参数。通过对这些关键参数的控制,可以制备不同形貌的悬浮结构,包括碳悬浮纤维结构、碳悬浮网状结构、碳悬浮膜结构。
该项工作得到了国家自然科学基金(90923019,50875103,51175210)和973项目课题(2009CB724204)的资助。该研究成果发表于Optics Express Vol. 20,No.15,17126-17135(2012)。

图(a)和(b)分别是热解前、后的悬浮纤维结构,
图(c)和(d)分别是热解前后的悬浮网络结构。

(责任编辑:陈智敏)