1 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室， 成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院， 成都 610054
3 中国科学院大学，北京 100049
为研究MEMS静电驱动器的场电子发射效应，设计并加工了排斥驱动器和平行板驱动器两种不同结构的静电驱动器，实验测试了电极间漏电流随驱动电压的变化关系，验证了其满足场发射效应的FN理论公式，从而首次观察到静电排斥驱动器的场致电子发射效应。根据测试结果计算得到了所设计的两种MEMS静电驱动器的名义发射面积和场增强因子。由于器件自身的结构设计特征，平行板驱动器相对于排斥驱动器具有更大的名义发射面积和更小的场增强因子。
静电驱动器 场致电子发射 场增强因子 名义发射面积 可靠性 MEMS MEMS electrostatic actuators field electron emission field enhancement factor notional emission area reliability
1 中国科学院光电技术研究所 微细加工光学技术国家重点实验室,成都 610209
2 电子科技大学 光电信息学院,成都 610054
3 中国科学院大学,北京 100049
静电平行板驱动器是基于静电驱动的MEMS变形镜的关键部件,其静态及动态性能对MEMS变形镜有重要影响。设计并利用表面硅工艺加工制作了三种基于不同弹性系数的静电平行板驱动器的MEMS变形镜,分别采用解析公式和有限元仿真方法分析了弹性系数对变形镜的三项性能参数即行程、吸合电压和固有频率的影响,并利用白光表面轮廓仪进行实验测试,验证了理论和仿真结果的有效性。实验结果表明三种变形镜中半圆环梁驱动器变形镜具有适中的吸合电压和较大的行程,最适合于自适应光学系统的应用需求。
静电平行板驱动器 变形镜 弹性系数 MEMS MEMS electrostatic parallelplate actuator deformable mirror spring constant
研究了利用微波等离子体化学气相沉积法制备碳纳米管时各种工艺参数的影响。在化学气相沉积中催化剂起着至关重要的作用,为分析催化剂对碳纳米管生长情况的影响,采用常用的催化剂Fe和Ni作对比实验,并利用扫描电子显微镜表征手段分析不同催化层对碳纳米管生长情况的影响,发现使用Fe催化层在较高温度下,碳纳米管生长形貌较Ni催化层要好。而沉积温度在制备碳纳米管的过程中也起这重要的作用,所以实验针对不同沉积温度进行碳纳米管生长,结果发现600℃左右温度较适合碳纳米管生长。
碳纳米管 催化剂 化学气相沉积 扫描电子显微镜 CNT catalyst MWPCVD SEM
采用氧等离子体氧化刻蚀工艺,制备出尖锐的六硼化镧(LaB6)微尖锥场发射阵列.在二极管结构中测试了LaB6-FEAs的场发射性能,得到了真空度为5×10-5 Pa 下的I-V曲线及相应的Fowler-Nordheim节点.结果表明,由于LaB6材料较低的逸出功,使得阴极的开启电压较小,开启场仅为7 V/μm.此外,将氧等离子体氧化刻蚀方法与氩氧等离子体刻蚀方法和电化学刻蚀方法进行了比较,表明氧等离子体氧化刻蚀方法是制备LaB6场发射阴极阵列的一种理想工艺.
六硼化镧(LaB6) 场发射阵列 氧化 刻蚀方法 Lanthanum hexaboride(LaB6) field-emitter arrays oxidation etching method
1 电子科技大学,光电信息学院,四川,成都,610054
2 西南技术物理研究所,四川,成都,610041
在FPGA+DSP构建的硬件平台上,以链路口(LinkPort)通信协议为根据,实现红外图像数据采集与显示.重点描述红外图像数据采集与经过LinkPort传入DSP,图像压缩与经过LinkPort传出DSP以及图像数据缓存与显示,最后介绍了程序调试过程中的方法.样机在实验中取得了良好的效果.
红外图像 数据采集与显示 链路口 FPGA+DSP
设计了一种由TiN,Al,Fe和牺牲层构成的堆栈式催化剂层结构,采用微波等离子体化学气相沉积法实现碳纳米管阵列高速笔直生长.SEM和TEM结果表明,生长出来的碳纳米管为典型的多壁碳纳米管,长度和直径均匀,排列整齐并垂直于基底,生长速率大于5 μm/min,晶格缺陷少.场致发射测试结果表明:碳纳米管的发射阵列具有良好的电流发射稳定性,最大电流密度大于6 A/cm2.紫外光电子能谱法(UPS)测试出碳纳米管的功函数为4.59 eV,则相应的场致发射陈列的场增强因子大于1 400.
碳纳米管 化学气相沉积法 场致发射 加速器 强激光与粒子束
2006, 18(12): 2070
研究了LaB6在1～10 Pa氮气和氦气中的直流和脉冲放电特性以及放电过程对电极的影响.结果表明,电极直径为5 mm的LaB6氦气放电管在脉冲工作状态下可以长期稳定放电.在脉冲电压为2.2 kV、脉冲宽度10 μs、频率13.3 Hz下,脉冲峰值放电电流超过120 A.氦气放电管在放电过程中,阴极表面有离子的清洗和活化作用,可以使电极的表面逸出功降低,提高放电管的发射能力和稳定性.LaB6作为气体放电电极具有寿命长、延迟时间短、放电电流大等优点,可用于重复强流脉冲气体放电的高压高速开关器件.
气体放电 氦气放电管 高压脉冲开关 LaB6 强激光与粒子束
2006, 18(10): 1745
介绍了一种用于管状电子束发射的大面积LaB6阴极电子源,其阴极发射面积为115 mm2,LaB6发射体用钼作基底,在LaB6与钼之间用耐高温的碳化物粘合剂填充以防止LaB6与钼发生反应.采用电子束轰击的方式加热LaB6发射体,当阴极温度为1 873 K时,加热功率为173 W,直流发射电流密度达到40 A/cm2.与用石墨加热LaB6发射体相比,该电子源加热功率降低了66%.阴极在室温下反复暴露于大气后其发射性能稳定.
LaB6阴极 电子轰击 强流电子源 功函数 阳极耗散功率
