新型電化學微納加工儀器的電控系統(tǒng)設計.pdf

1、隨著醫(yī)藥、生物、航空、軍事等領域的技術革新和發(fā)展，人們越來越需要用一個微小器件就能執(zhí)行許多功能，尤其是半導體技術的發(fā)展對微納加工技術提出了更高的要求。本文研究新型微細電化學加工技術（主要是約束刻蝕劑層技術和基于瓊脂糖凝膠模版濕印章技術）的原理，探討應用新型電化學刻蝕技術對提高刻蝕加工的定域性和刻蝕精度的影響，設計了新型的納秒級電化學脈沖電源和高精度的數(shù)據(jù)采集卡。
　　首先分析了新型電化學刻蝕技術的電化學刻蝕原理并且建立其理論模型，

2、從理論上證明了新型電化學刻蝕技術對提高電化學刻刻蝕精度的有效性，并分析了納秒級脈沖應用于新型電化學刻蝕技術對提高刻蝕的定域性和刻蝕精度的影響。
　　其次，基于傳統(tǒng)的單MOSFET開關管的脈沖電源設計方案，提出了雙MOSFET開關管的改進型脈沖電源設計，有效地減小了維持電壓，從而提改善了脈沖電源的輸出信號質量，提高了電化學刻蝕的精度和質量。
　　然后，設計了基于PCI總線的高精度數(shù)據(jù)采集卡，該數(shù)據(jù)采集卡采用PCI總線能夠有效地

3、提高數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)實時處理能力，應用了24位的ADC芯片ADS1256和20位DAC芯片的AD5791從硬件上滿足了數(shù)據(jù)采集卡的高精度要求，很好地滿足了新型電化學微納加工儀器對于精度的要求。
　　最后，在新型電化學微納加工儀器上應用新型電化學刻蝕技術進行刻蝕加工實驗，主要是應用CELT技術對GaAs進行電化學刻蝕實驗以及應用基于瓊脂糖凝膠模版濕印章技術對鋁和 GaAs進行電化學刻蝕，通過對實驗結果的分析，證明了約束刻蝕劑層技術和