NEMS納機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)

微機(jī)電系統(tǒng)有多種原材料和制造技術(shù)，選擇條件是系統(tǒng)的應(yīng)用、市場(chǎng)等等。

NEMS納機(jī)電系統(tǒng)硅

硅是用來(lái)制造集成電路的主要原材料。由于在電子工業(yè)中已經(jīng)有許多實(shí)用硅制造極小的結(jié)構(gòu)的經(jīng)驗(yàn)，硅也是微機(jī)電系統(tǒng)非常常用的原材料。硅的物質(zhì)特性也有一定的優(yōu)點(diǎn)。單晶體的硅遵守胡克定律，幾乎沒(méi)有彈性滯后的現(xiàn)象，因此幾乎不耗能，其運(yùn)動(dòng)特性非常可靠。此外硅不易折斷，因此非?？煽?，其使用周期可以達(dá)到上兆次。一般微機(jī)電系統(tǒng)的生產(chǎn)方式是在基質(zhì)上堆積物質(zhì)層，然后使用平板印刷和蝕刻的方法來(lái)讓它形成各種需要的結(jié)構(gòu)。

表面微加工

表面微加工是在硅芯片上沉積多晶硅然后進(jìn)行加工。

深層刻蝕

深層刻蝕如深層反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)向硅芯片內(nèi)部刻蝕?？涛g到芯片內(nèi)部的一個(gè)犧牲層。這個(gè)犧牲層在刻蝕完成后被腐蝕掉，這樣本來(lái)埋在芯片內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就可以自由運(yùn)動(dòng)了。

體型微加工

體型微加工與深層刻蝕類似，是另一種去除硅的方法。一般體型微加工使用堿性溶液如氫氧化鉀來(lái)腐蝕平板印刷后留下來(lái)的硅。這些堿溶液腐蝕時(shí)的相對(duì)各向異性非常強(qiáng)，沿一定的晶體方向的腐蝕速度比其它的高1000倍。這樣的過(guò)程往往用來(lái)腐蝕v狀的溝。假如選擇的原材料的晶向足夠精確的話這樣的溝的邊可以非常平。

NEMS納機(jī)電系統(tǒng)高分子材料

雖然電子工業(yè)對(duì)硅加工的經(jīng)驗(yàn)是非常豐富和寶貴的，并提供了很大的經(jīng)濟(jì)性，但是純的硅依然是非常昂貴的。高分子材料非常便宜，而且其性能各種各樣。使用注射成形、壓花、立體光固化成形等技術(shù)也可以使用高分子材料制造微機(jī)電系統(tǒng)，這樣的系統(tǒng)尤其有利于微液體應(yīng)用，比如可攜測(cè)血裝置等。

NEMS納機(jī)電系統(tǒng)金屬

金屬也可以用來(lái)制造微機(jī)電系統(tǒng)。雖然比起硅來(lái)金屬缺乏其良好的機(jī)械特性，但是在金屬的適用范圍內(nèi)它非常可靠。 2100433B

微型機(jī)械的概念在相應(yīng)的加工技術(shù)出現(xiàn)之前就被提出了。1959年，理查德·費(fèi)曼在加州理工學(xué)院進(jìn)行題為《底層還有大空間》（英語(yǔ)：There's Plenty of Room at the Bottom）的演講。費(fèi)曼在演講中提出了在原子尺度上操縱物質(zhì)的可能性以及將面臨的挑戰(zhàn)。 1964年，西屋公司的一支團(tuán)隊(duì)制造出了第一批微機(jī)電設(shè)備。這種設(shè)備名叫諧振柵極晶體管。

目前大家最關(guān)心的問(wèn)題是如何冷卻這個(gè)振子，希望能夠冷卻到能量的基態(tài)。對(duì)于不同震動(dòng)頻率的振子，基態(tài)對(duì)應(yīng)的溫度不同。對(duì)10^9赫茲的振子來(lái)說(shuō)，溫度也在50毫開(kāi)爾文。隨著振動(dòng)頻率的降低，臨界溫度也隨之降低。因此對(duì)于一般的NEMS系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，是無(wú)法通過(guò)降低環(huán)境溫度使得它處于基態(tài)的。只能主動(dòng)的冷卻它。最近2年來(lái)，這方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)展比較大，但是并沒(méi)有一個(gè)里程碑式的實(shí)驗(yàn)表明可以把振子冷卻到了基態(tài)。

目前，世界各地在NEMS及其相關(guān)方面開(kāi)展的研究工作主要有：

(1) 諧振式傳感器,包括質(zhì)量傳感、磁傳感、慣性傳感等；

(2) RF諧振器、濾波器；

(3)微探針熱讀寫(xiě)高密度存儲(chǔ)、納米磁柱高密度存儲(chǔ)技術(shù)；

(4)單分子、單DNA檢測(cè)傳感器以及NEMS生化分析系統(tǒng)(N-TAS);

(5)生物電機(jī);

(6)利用微探針的生化檢測(cè)、熱探測(cè)技術(shù)；

(7)熱式紅外線傳感器；

(8)機(jī)械單電子器件；

(9)硅基納米制作、聚合物納米制作、自組裝等等。

為什么要研究發(fā)展NEMS系統(tǒng)？因?yàn)槿藗兿Ｍ麑?duì)微小的力和位移進(jìn)行測(cè)量。超導(dǎo)器件約瑟夫森結(jié)中電流的震蕩，邁克耳遜干涉儀等都可以歸結(jié)為對(duì)微小位移的測(cè)量。集成化的NEMS系統(tǒng)能夠?qū)?section class="formula-container formula-container__inline"> 克的質(zhì)量和

NEMS系統(tǒng)中的振子頻率一般高達(dá)幾十兆赫茲，最高的頻率達(dá)到10^9赫茲。振子的震動(dòng)是與電場(chǎng)耦合著的，可以受電場(chǎng)控制。納米光機(jī)械系統(tǒng)（NOMS）也與此類似，不過(guò)與機(jī)械振子耦合的不是電場(chǎng)，而是光場(chǎng)。與NEMS不同，NOMS也可以用作光學(xué)器件，完成一些非線性光學(xué)的實(shí)驗(yàn)，或者作為一些特殊的光源。

微機(jī)電系統(tǒng)是微米大小的機(jī)械系統(tǒng)，其中也包括不同形狀的三維平板印刷產(chǎn)生的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)的大小一般在微米到毫米之間。在這個(gè)大小范圍中日常的物理經(jīng)驗(yàn)往往不適用。比如由于微機(jī)電系統(tǒng)的面積對(duì)體積比比一般日常生活中的機(jī)械系統(tǒng)要小得多，其表面現(xiàn)象如靜電、潤(rùn)濕等比體積現(xiàn)象如慣性或熱容量等要重要。它們一般是由類似于生產(chǎn)半導(dǎo)體的技術(shù)如表面微加工、體型微加工等技術(shù)制造的。其中包括更改的硅加工方法如壓延、電鍍、濕蝕刻、干蝕刻、電火花加工等等。

生產(chǎn)微機(jī)電系統(tǒng)的公司的大小各不相同。大的公司主要集中于為汽車(chē)、生物醫(yī)學(xué)或電子工業(yè)生產(chǎn)大批量的便宜的系統(tǒng)。成功的小公司則集中于生產(chǎn)創(chuàng)新的技術(shù)。所有這些公司都致力于研究開(kāi)發(fā)。隨著傳感器的發(fā)展微機(jī)電系統(tǒng)的復(fù)雜性和效率不斷提高。

常見(jiàn)的應(yīng)用有：

• 在噴墨打印機(jī)里作為壓電組件

• 在汽車(chē)?yán)镒鳛榧铀僖?guī)來(lái)控制碰撞時(shí)安全氣囊防護(hù)系統(tǒng)的施用

• 在汽車(chē)?yán)镒鳛橥勇輥?lái)測(cè)定汽車(chē)傾斜，控制動(dòng)態(tài)穩(wěn)定控制系統(tǒng)

• 在輪胎里作為壓力傳感器，在醫(yī)學(xué)上測(cè)量血壓

• 數(shù)字微鏡芯片

• 微型麥克風(fēng)陣列

• MEMS微型投影儀

• 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中充當(dāng)光交換系統(tǒng)，這是一個(gè)與智能灰塵技術(shù)的融合

設(shè)計(jì)微機(jī)電系統(tǒng)最重要的工具是有限元分析。

納聯(lián)結(jié)合浙江機(jī)電行業(yè)集群優(yōu)勢(shì)，融匯全球行業(yè)技術(shù)，與中國(guó)2000家機(jī)電行業(yè)各細(xì)分領(lǐng)域?qū)嵙ζ髽I(yè)，建立戰(zhàn)略合作同盟，精選機(jī)電行業(yè)十大系列近30000款機(jī)電優(yōu)質(zhì)精品，大氣超前的品牌形象策劃、戰(zhàn)略規(guī)劃及個(gè)性化營(yíng)銷(xiāo)模式，使納聯(lián)以“領(lǐng)跑中國(guó)機(jī)電行業(yè)”的王者姿態(tài)，布局全球市場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)線上線下機(jī)電產(chǎn)品一站式供應(yīng)中心的目標(biāo)；并積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，創(chuàng)辦大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園，讓更多走出校門(mén)的優(yōu)秀大學(xué)生體驗(yàn)到創(chuàng)業(yè)成功的快樂(lè)和成就。

“納聯(lián)創(chuàng)業(yè)基地”計(jì)劃投資6億元，建設(shè)占地百畝的納聯(lián)機(jī)電國(guó)際倉(cāng)儲(chǔ)物流配送中心、數(shù)萬(wàn)平方米的優(yōu)質(zhì)辦公環(huán)境，以及配額數(shù)億的流動(dòng)資金， 2018年前，建設(shè)地區(qū)創(chuàng)業(yè)店1600家，同步以創(chuàng)業(yè)帶動(dòng)就業(yè)上萬(wàn)人，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)企業(yè)發(fā)展同時(shí)，積極擔(dān)當(dāng)社會(huì)責(zé)任，創(chuàng)辦大學(xué)生創(chuàng)業(yè)孵化園，扶持更多創(chuàng)業(yè)者、特別是大學(xué)生創(chuàng)業(yè)者實(shí)現(xiàn)自己的人生價(jià)值。

納聯(lián)：海納百川，信聯(lián)天下！

瓦格納?室內(nèi)甲醛治理解決方案是瓦格納品牌向客戶提供的一整套系統(tǒng)專業(yè)治理室內(nèi)甲醛的服務(wù)，采用針對(duì)室內(nèi)甲醛來(lái)源和緩釋規(guī)律研發(fā)的三大核心技術(shù)和多項(xiàng)專利產(chǎn)品全球首家實(shí)現(xiàn)了徹底、高效的甲醛清除。

瓦格納品牌隸屬于N N品牌，N N是專業(yè)提供系統(tǒng)室內(nèi)環(huán)境治理解決方案的，其依托國(guó)際頂級(jí)環(huán)保核心專利技術(shù)以及多項(xiàng)專利產(chǎn)品，能夠?qū)崿F(xiàn)真正有效徹底解決室內(nèi)環(huán)境污染的目的。

瓦格納?科學(xué)的甲醛清除理念

只有科學(xué)認(rèn)知室內(nèi)甲醛來(lái)源和釋放規(guī)律，才能真正做到徹底、高效清除它。室內(nèi)甲醛主要來(lái)源一是墻面、頂棚和地板中涂料和粘膠，二是家具表面涂料和內(nèi)部粘膠。由于多層涂料和家具表面材料對(duì)內(nèi)部的包裹等原因，客觀上，甲醛向室內(nèi)的釋放是持續(xù)的。根據(jù)被包裹的材料密度和厚度不同，甲醛釋放至室內(nèi)的周期不同，短則3、5年，長(zhǎng)的甚至15年，因此甲醛清除不可能一勞永逸，一次處理干凈的說(shuō)法和做法是不科學(xué)的，也是不負(fù)責(zé)任的。通風(fēng)4-6個(gè)月也只能短期降低甲醛濃度，一旦不能每天長(zhǎng)時(shí)間通風(fēng)，后期緩釋出來(lái)的甲醛也會(huì)慢慢累積，直至超標(biāo)。尤其是櫥柜等封閉空間內(nèi)，會(huì)很快累積到超標(biāo)濃度，猶如一顆顆潛在的“炸彈”，對(duì)兒童和易感人群可謂危機(jī)四伏。

瓦格納環(huán)境治理專家認(rèn)為，正確的甲醛清除方法應(yīng)該分成兩步：

第一步，在新房裝修初期空氣中甲醛濃度較高，必須要快速將建材和家具中80%以上的甲醛清除掉，使空氣中甲醛含量達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

第二步，長(zhǎng)期持續(xù)監(jiān)控甲醛濃度，通過(guò)瓦格納? 獨(dú)有的專利產(chǎn)品，將室內(nèi)甲醛含量深入持續(xù)的降低至健康水平線之內(nèi)，甚至可以降低到“0”.

瓦格納?室內(nèi)甲醛治理解決方案

瓦格納?除甲醛治理解決方案是瓦格納品牌向客戶提供的一套專業(yè)治理室內(nèi)甲醛的服務(wù)，采用針對(duì)室內(nèi)甲醛來(lái)源和緩釋規(guī)律研發(fā)的三大核心技術(shù)和多項(xiàng)專利產(chǎn)品全球首家實(shí)現(xiàn)了徹底、高效的甲醛清除。

瓦格納室內(nèi)甲醛治理步驟：

Step 1 甲醛濃度檢測(cè)

瓦格納?環(huán)境治理工程師持國(guó)家認(rèn)定專業(yè)甲醛檢測(cè)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)并記錄甲醛濃度（c1）

Step 2 瓦格納?專有技術(shù)快速治理

瓦格納?環(huán)境治理工程師使用瓦格納?高壓氣體甲醛清除機(jī)處理室內(nèi)墻壁、頂棚、地板和家具內(nèi)外表面，再檢測(cè)并記錄甲醛濃度（c2應(yīng)為0.00）

Step 3 治理效果檢測(cè)

空置一天后，瓦格納?環(huán)境治理工程師至客戶現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)并記錄甲醛濃度（c3應(yīng)低于國(guó)標(biāo)0.08）

Step 4 長(zhǎng)期甲醛濃度監(jiān)測(cè)

瓦格納?免費(fèi)為客戶提供最短3個(gè)月的第三方專業(yè)甲醛檢測(cè)設(shè)備使用，隨時(shí)監(jiān)控空氣質(zhì)量。

Step 5 長(zhǎng)效治理

針對(duì)個(gè)別客戶甲醛嚴(yán)重超標(biāo)，瓦格納?環(huán)境治理工程師為其量身定制個(gè)性化甲醛長(zhǎng)效治理方案，在櫥柜等甲醛重點(diǎn)釋放源擺放瓦格納?甲醛清除緩釋產(chǎn)品，在房間內(nèi)擺放瓦格納?微波甲醛清除器，確?？蛻羰覂?nèi)甲醛含量遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo),使其家人絕對(duì)不會(huì)受到甲醛的傷害。

科林納卓核心技術(shù)

瓦格納?針對(duì)室內(nèi)甲醛緩釋規(guī)律研發(fā)的三大核心技術(shù)全球首家實(shí)現(xiàn)了徹底、高效的甲醛清除。

·瓦格納?獨(dú)有甲醛高效清除配方母液

德國(guó)專利技術(shù)，效果顯著無(wú)毒害，與甲醛反應(yīng)后合成物主要為二氧化碳和水，無(wú)二次污染。

·高壓氣體生成技術(shù)

瓦格納?德國(guó)專用設(shè)備獨(dú)家解決了氣體現(xiàn)場(chǎng)制備和高壓噴射技術(shù)，最高可達(dá)6米，使氣態(tài)清除、上門(mén)服務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。氣態(tài)清除技術(shù)具有噴霧消除技術(shù)無(wú)法比擬的高滲透性，可以透過(guò)墻壁、頂棚、地板和家具表面，深入清除甲醛；同時(shí)有效避免了噴霧消除方法形成污漬，損傷表面等負(fù)作用。憑借全新的高壓氣態(tài)清除技術(shù)，瓦格納?一步清除可徹底清除已釋放甲醛，達(dá)到0.00的超凈指標(biāo)。

·緩釋技術(shù)

針對(duì)室內(nèi)甲醛持續(xù)緩釋特征，瓦格納?獨(dú)家專利緩釋滲透技術(shù)可持續(xù)、深入地清除甲醛。也只有以緩釋對(duì)緩釋，以反滲透對(duì)滲透才能真正深入、徹底地解決甲醛危害。在櫥柜等甲醛持續(xù)釋放源放置瓦格納?緩釋盾牌和微波裝置，瓦格納?二步清除真正實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)效清除甲醛的目的。

科林納卓歷史紀(jì)事

1868年，德國(guó)的化學(xué)家威廉·馮·霍夫曼博士第一次從甲醇中提煉出了甲醛。

2007年，GER New Nature實(shí)驗(yàn)室研發(fā)出一種高效、徹底的甲醛清除技術(shù)和施工方法。

2012年，“瓦格納?滲透緩釋兩步甲醛清除法”及其核心技術(shù)引入中國(guó)。

2013年，瓦格納?全球品牌正式啟動(dòng)中國(guó)市場(chǎng)。

項(xiàng)目按照計(jì)劃指標(biāo)完成基于電子束光刻的納機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)工藝研究，開(kāi)發(fā)出線寬/間隔=30/30nm的密排光刻膠掩膜，線寬/間隔=50/60nm的密排金屬線條，以及線寬/間隔=50/50nm的密排Si光柵結(jié)構(gòu)。 具體研究成果包括：項(xiàng)目制定了3套電子束光刻標(biāo)準(zhǔn)工藝，包括正性光刻膠細(xì)線條工藝，金屬細(xì)線條剝離工藝和負(fù)膠雙層膠工藝。在此基礎(chǔ)上，我們對(duì)金屬PVD工藝進(jìn)行優(yōu)化，獲得最小線寬30nm的Ti/Au剝離細(xì)線條。同時(shí)，我們對(duì)DRIE工藝進(jìn)行優(yōu)化，直接利用光刻膠掩膜 F基DRIE設(shè)備加工出線寬30nm高寬比12:1的Si Fin結(jié)構(gòu)，刻蝕選擇比≥8:1。 我們將開(kāi)發(fā)出的工藝在自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目“電毛細(xì)力驅(qū)動(dòng)的納米結(jié)構(gòu)壓印成形及其流變和界面行為研究”和重大專項(xiàng)“極大規(guī)模集成電路前瞻技術(shù)研究”兩個(gè)項(xiàng)目中應(yīng)用，分別為兩個(gè)項(xiàng)目加工了特征尺寸15~20nm周期100nm陣列面積60x60um納米壓印模板和溝道寬度30nm長(zhǎng)度500nm高度300nm的FinFET器件。在4英寸Si基片上的加工精度誤差≤15%。 項(xiàng)目執(zhí)行期間申請(qǐng)專利兩項(xiàng)：一種采用紫外線固膠的電子束曝光方法（201310097604.8），主要解決了LOL膠和負(fù)性光刻膠的工藝兼容性問(wèn)題；電子束斑的測(cè)量方法和設(shè)備（201410449770.4），主要是利用懸置背向曝光的方法獲得高分辨率束斑圖形，用來(lái)測(cè)量束斑尺寸。項(xiàng)目執(zhí)行期間發(fā)表論文兩篇：P. Liu, F. YangD.C. Zhang, etc. Hard mask free DRIE of C-Si nanobarrel with 6.7nm wall thickness and 50:1 aspect ratio, IEEE MEMS2015, Estoril, Jan.18-22, 2015和D.Q. Zhao,F. Yang, D.C. Zhang, etc. Process-induced stress and hydrogen effects on monolithic integrated CMOS-MEMS micro-bimaterial cantilever sensor array, eurosensors2012, Krakow, Sep. 9-12, 2012。 2100433B