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(tǒng)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(chuàng)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(tǒng)、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??傊?,面向醫(yī)療健康領域的重大需求,經過多年持續(xù)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(chuàng)。深反應離子刻蝕是 MEMS 微納米加工中常用的刻蝕工藝,可用于制造高深寬比的微結構。貴州MEMS微納米加工電話
高壓SOI工藝在MEMS芯片中的應用創(chuàng)新:高壓SOI(絕緣體上硅)工藝是制備高耐壓、低功耗MEMS芯片的**技術,公司在0.18μm節(jié)點實現(xiàn)了發(fā)射與開關電路的集成創(chuàng)新。通過SOI襯底的埋氧層(厚度1μm)隔離高壓器件與低壓控制電路,耐壓能力達200V以上,漏電流<1nA,適用于神經電刺激、超聲驅動等高壓場景。在神經電子芯片中,高壓SOI工藝實現(xiàn)了128通道**驅動,每通道輸出脈沖寬度1-1000μs可調,幅度0-100V可控,脈沖邊沿抖動<5ns,確保精細的神經信號調制。與傳統(tǒng)體硅工藝相比,SOI芯片的寄生電容降低40%,功耗節(jié)省30%,芯片面積縮小50%。公司優(yōu)化了SOI晶圓的鍵合與減薄工藝,將襯底厚度控制在100μm以下,支持芯片的柔性化封裝。該技術突破了高壓器件與低壓電路的集成瓶頸,推動MEMS芯片向高集成度、高可靠性方向發(fā)展,在植入式醫(yī)療設備、工業(yè)控制傳感器等領域具有廣闊應用前景。江西MEMS微納米加工產業(yè)公司開發(fā)的神經電子芯片支持無線充電與通訊,可將電信號轉化為脈沖用于神經調控替代。
MEMS制作工藝-太赫茲特性:
1.相干性由于它是由相千電流驅動的電偶極子振蕩產生,或又相千的激光脈沖通過非線性光學頻率差頻產生,因此有很好的相干性。THz的相干測量技術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,遠小于X射線的10^3量級,不易破壞被檢測的物質,適合于生物大分子與活性物質結構的研究。
3.穿透性:THz輻射對于很多非極性物質,如塑料,紙箱,布料等包裝材料有很強的穿透能力,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有強烈的吸收作用,可以用來進行醫(yī)療診斷與產品質量監(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,能夠有效抑制背景輻射噪聲的干擾,在小于3THz時信噪比達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,便于在大的范圍內分析物質的光譜信息。
MEMS制作工藝柔性電子出現(xiàn)的意義:
柔性電子技術有可能帶來一場電子技術進步,引起全世界的很多的關注并得到了迅速發(fā)展。美國《科學》雜志將有機電子技術進展列為2000年世界幾大科技成果之一,與人類基因組草圖、生物克隆技術等重大發(fā)現(xiàn)并列。美國科學家艾倫黑格、艾倫·馬克迪爾米德和日本科學家白川英樹由于他們在導電聚合物領域的開創(chuàng)性工作獲得2000年諾貝爾化學獎。
柔性電子技術是行業(yè)新興領域,它的出現(xiàn)不但整合電子電路、電子組件、材料、平面顯示、納米技術等領域技術外,同時橫跨半導體、封測、材料、化工、印刷電路板、顯示面板等產業(yè),可協(xié)助傳統(tǒng)產業(yè),如塑料、印刷、化工、金屬材料等產業(yè)的轉型。其在信息、能源、醫(yī)療、制造等各個領域的應用重要性日益凸顯,已成為世界多國和跨國企業(yè)競相發(fā)展的前沿技術。美國、歐盟、英國、日本等相繼制定了柔性電子發(fā)展戰(zhàn)略并投入大量科研經費,旨在未來的柔性電子研究和產業(yè)發(fā)展中搶占先機。 MEMS器件制造工藝更偏定制化。
熱敏柔性電極的PI三明治結構加工技術:熱敏柔性電極采用PI(聚酰亞胺)三明治結構,底層PI作為柔性基板,中間層為金屬電極,上層PI實現(xiàn)絕緣保護,開窗漏出Pad引線位置,兼具柔韌性與電學性能。加工過程中,首先在25μm厚度的PI基板上通過濺射沉積5μm厚度的銅/金電極層,利用光刻膠作為掩膜進行濕法刻蝕,形成10-50μm寬度的電極圖案,線條邊緣粗糙度<1μm;然后涂覆10μm厚度的PI絕緣層,通過激光切割開設引線窗口,窗口定位精度±5μm;***經300℃高溫亞胺化處理,提升層間結合力(剝離強度>10N/cm)。該電極的彎曲半徑可達5mm,耐彎折次數(shù)>10萬次,表面電阻<5Ω/□,適用于可穿戴體溫監(jiān)測、心率傳感器等設備。在醫(yī)療領域,用于術后傷口熱敷的柔性加熱電極,可通過調節(jié)輸入電壓實現(xiàn)37-42℃精細控溫,溫度均勻性誤差<±0.5℃,避免局部過熱損傷組織。公司支持電極圖案的個性化設計,可集成熱電偶、NTC熱敏電阻等傳感器,實現(xiàn)“感知-驅動”一體化,推動柔性電子技術在醫(yī)療健康與智能設備中的廣泛應用。太赫茲柔性電極以 PI 為基底構建雙面結構,適用于非侵入式生物檢測與材料無損探測。江蘇MEMS微納米加工發(fā)展現(xiàn)狀
多圖拼接測量技術通過 SEM 圖像融合,實現(xiàn)大尺寸微納結構的亞微米級精度全景表征。貴州MEMS微納米加工電話
超薄石英玻璃雙面套刻加工技術解析:在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上進行雙面套刻加工,是實現(xiàn)高集成度微流控芯片與光學器件的關鍵技術。公司采用激光微加工與紫外光刻結合工藝,首先通過CO?激光切割實現(xiàn)玻璃基板的高精度成型(邊緣誤差<±5μm),然后利用雙面光刻對準系統(tǒng)(精度±1μm)進行微結構加工。正面通過干法刻蝕制備5-50μm深度的微流道,背面采用離子束濺射沉積100nm厚度的金屬電極層,經光刻剝離形成微米級電極陣列。針對玻璃材質的脆性特點,開發(fā)了低溫鍵合技術(150-200℃),使用硅基粘合劑實現(xiàn)雙面結構的密封,鍵合強度>3MPa,耐水壓>50kPa。該技術應用于光聲成像芯片時,正面微流道實現(xiàn)樣本輸送,背面電極陣列同步激發(fā)光聲信號,光-電信號延遲<10ns,成像分辨率達50μm。此外,超薄玻璃的高透光性(>95%@400-1000nm)與化學穩(wěn)定性,使其成為熒光檢測、拉曼光譜分析等**芯片的優(yōu)先基板,公司已實現(xiàn)4英寸晶圓級批量加工,成品率>90%,為光學微系統(tǒng)集成提供了可靠的制造平臺。貴州MEMS微納米加工電話