作者单位
摘要
中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621999
基于微电子机械系统 (MEMS)加工技术的微半球谐振陀螺在吸收了传统半球陀螺全角测量优势的同时具有体积小,质量轻,成本低以及适合批量化生产的特点。在使用牺牲层法来制备微半球壳层结构的过程中,如何 在单晶硅上制作一个表面光滑的、结构整体对称性高的半球型模具对于半球谐振子的性能有决定性的影响。在 HNA(氢氟酸、硝酸、醋酸 )各向同性腐蚀液制作微半球谐振子模具的原理基础上,介绍基于 HNA溶液各向同性腐 蚀的微半球谐振陀螺研究进展,指出了各向同性腐蚀工艺目前所面临的主要技术问题,并对此提出了一些可能的解决途径。
微半球谐振陀螺 各向同性腐蚀 HNA溶液 单晶硅 半球谐振子 Micro Hemispherical ResonatorGyroscopes isotropicetching HNA solution single crystal silicon hemispherical shell resonators 
太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(3): 538
作者单位
摘要
华东光电集成器件研究所, 安徽 蚌埠 233042
轴对称3D曲面壳体谐振器具有自身对称性好、耐冲击能力强、可靠性高的特点, 是应用最为广泛的谐振器之一, 但因制备工艺涉及薄壳结构的曲面成形过程, 属于MEMS 3D工艺, 很难进行批量化制备。基于硅各向同性湿法技术对多晶硅3D曲面壳体谐振器的批量化制备工艺进行了实验研究。设计了脱模法制备多晶硅3D曲面壳体结构的工艺流程, 实验优选体积比为15∶10∶75的醋酸、氢氟酸、硝酸的混合液各向同性腐蚀制备硅半球腔模具, 利用自制的水浴设备和水平度可调夹具, 对刻蚀液温度和扩散速度进行了有效控制, 减弱了反应放热和硅基片放置不水平对硅半球腔圆度与粗糙度的影响。制备了直径为0.8~1.3 mm的多晶硅3D曲面壳体结构, 测试对称性最好优于0.4%, 多晶硅3D曲面壳体结构的表面粗糙度优于1 nm。在0.2 Pa的压强下, 激光多普勒测试得到曲面壳体谐振器的谐振频率为28 kHz, Q值为14 365, 调节驱动电压和偏置电压可实现谐振器四波腹谐振模态的模式匹配, 基频差趋于零。
微机电系统 3D工艺 各向同性腐蚀 壳体谐振器 轴对称 Micro-Electro-Mechanical System(MEMS) three-dimensional(3D) fabrication silicon isotropic wet etching shell resonators axial symmetric 
光学 精密工程
2019, 27(6): 1293

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