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, SU8 硅片 / 石英片微流控模具加工技術,支持 6 英寸以下基板單套或套刻的高精度結構復制。四川標準MEMS微納米加工
智能手機迎5G換機潮,傳感器及RFMEMS用量逐年提升。一方面,5G加速滲透,拉動智能手機市場恢復增長:今年10月份國內5G手機出貨量占比已達64%;智能手機整體出貨量方面,在5G的帶動下,根據IDC今年的預測,2021年智能手機出貨量相比2020年將增長11.6%,2020-2024年CAGR達5.2%。另一方面,單機傳感器和RFMEMS用量不斷提升,以iPhone為例,2007年的iPhone2G到2020年的iPhone12,手機智能化程度不斷升,功能不斷豐富,指紋識別、3Dtouch、ToF、麥克風組合、深度感知(LiDAR)等功能的加入,使得傳感器數量(包含非MEMS傳感器)由當初的5個增加為原來的4倍至20個以上;5G升級帶來的頻段增加也有望明顯提升單機RF MEMS價值量。中國臺灣MEMS微納米加工設計規范MEMS常見的產品-壓力傳感器。
三維微納結構的跨尺度加工技術:跨尺度加工技術實現了從納米級到毫米級結構的一體化制造,滿足復雜微流控系統對多尺度功能單元的需求。公司結合電子束光刻(EBL,分辨率10nm)、紫外光刻(分辨率1μm)與機械加工(精度10μm),在單一基板上構建跨3個數量級的微結構。例如,在類***培養芯片中,納米級表面紋理(粗糙度Ra<50nm)促進細胞黏附,微米級流道(寬度50μm)控制營養物質輸送,毫米級進樣口(直徑1mm)兼容外部管路。加工過程中,通過工藝分層設計,先進行納米結構制備(如EBL定義細胞外基質蛋白圖案),再通過紫外光刻形成中層流道,***機械加工完成宏觀接口,各層結構對準誤差<±2μm。該技術突破了單一工藝的尺度限制,實現了功能的跨尺度集成,在芯片實驗室(Lab-on-a-Chip)中具有重要應用。公司已成功制備包含10nm電極間隙、1μm流道與1mm閥門的復合芯片,用于單分子電信號檢測,信號分辨率提升至10fA,為納米生物技術與微流控工程的交叉融合提供了關鍵制造能力。
MEMS傳感器的主要應用領域有哪些?
運動追蹤在運動員的日常訓練中,MEMS傳感器可以用來進行3D人體運動測量,通過基于聲學TOF,或者基于光學的TOF技術,對每一個動作進行記錄,教練們對結果分析,反復比較,以便提高運動員的成績。隨著MEMS技術的進一步發展,MEMS傳感器的價格也會隨著降低,這在大眾健身房中也可以廣泛應用。在滑雪方面,3D運動追蹤中的壓力傳感器、加速度傳感器、陀螺儀以及GPS可以讓使用者獲得極精確的觀察能力,除了可提供滑雪板的移動數據外,還可以記錄使用者的位置和距離。在沖浪方面也是如此,安裝在沖浪板上的3D運動追蹤,可以記錄海浪高度、速度、沖浪時間、漿板距離、水溫以及消耗的熱量等信息。 公司開發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。
PDMS金屬流道芯片的復合加工工藝:PDMS金屬流道芯片通過在柔性PDMS流道內集成金屬鍍層,實現流體控制與電信號檢測的一體化設計。加工流程包括:首先利用軟光刻技術在硅模上制備50-200μm寬度的流道結構,澆筑PDMS預聚體并固化成型;然后通過氧等離子體處理流道表面,使其親水化以促進金屬前驅體吸附;采用磁控濺射技術沉積50-200nm厚度的金/鉑金屬層,經化學鍍增厚至1-5μm,形成連續導電流道;***與PET基板通過等離子體鍵合密封,確保流體無泄漏。金屬流道的表面粗糙度<50nm,電阻<10Ω/cm,適用于電化學檢測、電滲泵驅動等場景。典型應用如微流控電化學傳感器,在10μL/min流速下,對葡萄糖的檢測靈敏度達50μA?mM?1?cm?2,線性范圍0.1-20mM,檢測下限<50μM。公司開發的自動化生產線可實現流道尺寸的精細控制(誤差<±2%),并支持金屬層圖案化設計,如叉指電極、螺旋流道等,滿足不同傳感器的定制需求,為生物檢測與環境監測領域提供了柔性化、集成化的解決方案。熱壓印技術支持 PMMA/COC 等材料微結構快速成型,較注塑工藝縮短工期并降低成本。海南MEMS微納米加工批量定制
超薄 PDMS(100μm 以上)與光學玻璃鍵合工藝,兼顧柔性流道與高透光性檢測需求。四川標準MEMS微納米加工
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。四川標準MEMS微納米加工