隔离槽的制作是实现阵列芯片单元独立的有效方法。本文采用感应耦合等离子体干法刻蚀(ICP)和具有高刻蚀比的SiO2与光刻胶混合掩膜在GaN基微尺寸LED上制备了3种深度的隔离槽和6种不同的芯片尺寸结构。通过电致发光(EL)和电容计表征不同刻蚀深度对LED芯片电学性能和电容大小的影响。实验结果表明, 小尺寸的芯片有着更高的电流承受密度和更小的电容值, 隔离槽刻蚀深度的增加能降低电容和电阻, 从而使RC时间常数得到降低。有源层直径为 120 μm的芯片从仅有Mesa刻蚀到完全刻蚀到蓝宝石衬底, 其RC调制带宽从155 MHz增大到176 MHz。减小芯片尺寸和完全刻蚀到蓝宝石衬底能有效减小芯片RC常数。这些工作将有助于GaN基LED的未来设计和制造, 以提高高频可见光通信的调制带宽和光功率。

提出了一种感测单元不直接接触流场的微剪切应力传感器结构，详细阐述了其感测单元MEMS制作工艺。采用热氧化硅掩膜方法解决了硅深刻蚀的选择比问题；优化后的硅深刻蚀工艺参数：刻蚀功率1600 W、低频(LF)功率100 W，SF6流量360 cm3/min，C4F8流量300 cm3/min，O2流量300 cm3/min。采用Cr/Au掩膜，30 ℃恒温低浓度HF溶液解决了玻璃浅槽腐蚀深度控制问题；喷淋腐蚀和基片旋转等措施提高了玻璃浅槽腐蚀表面质量。采用上述MEMS工艺制作了微剪切应力传感器样品，样品测试结果表明：弹性悬梁长度和宽度误差均在2 μm以内、玻璃浅槽深度误差在0.03 μm以内、静态电容误差在0.2 pF以内，满足了设计要求。

论述了基于反应离子深刻蚀技术加工惯性约束聚变(ICF)靶的硅支撑冷却臂。利用扫描电子显微镜、白光干涉仪和视觉显微系统等对所制备的硅支撑冷却臂的形貌、侧壁陡直度和卡爪径向形变量等参数进行了表征分析。分析结果表明，硅支撑冷却臂的侧壁陡直度大于88°，卡爪径向形变量大于20 μm，符合靶的设计要求。

提出了一种检测模态解耦的z轴微机械陀螺，其检测模态被约束为1自由度振动，可抑制驱动模态的影响，降低不期望的检测模态偏置，并使用双质量结构在降低模态耦合的同时获得了较好的模态频率匹配。为满足驱动和检测模态自由度约束要求，使用了U形支撑梁。采用反应离子深刻蚀工艺制作了高深宽比结构层，获得了较大的验证质量，抑制了器件的机械热噪声，提高了陀螺分辨率。加工的陀螺面积为2 100 μm×2 100 μm，厚度为60 μm。采用真空封装，获得了较高的机械品质因子。测试结果表明，驱动和检测模态的品质因子分别为2 000和1 800，机械热噪声为3.76(°)/h·Hz12。在±200 (°)/s的量程内，刻度因子为21 mV/(°)·s-1，非线性度为1.426 %FS,1 h内测得零偏稳定性为0.057 9(°)/s。

为了简化电容式振动环陀螺仪的制作方法，进一步提高成品率，提出了一种结合反应离子深刻蚀(DRIE)与阳极键合的陀螺仪制备方法。分析了振动环陀螺的工作原理，指出了传统工艺存在的缺陷；对该制作方法所采用的工艺流程进行了详细设计，分析了不同工艺参数对陀螺仪性能的影响，并依据分析和实验结果改进了工艺流程和参数。最后,采用该方法制作了振动环式微机械陀螺仪并进行了测试。实验结果表明，采用该方法能成功制作电容间隙为3 μm、厚度为80 μm的振动环式陀螺仪微结构。与传统的制作方法相比，工艺流程大为简化，掩模板数量从7块减少到2块，满足器件性能可靠、工艺简单、成品率高的要求。

深刻蚀高密度熔融石英光栅是一种新型高效的衍射光学元件,具有衍射效率高、成本低、抗损伤,能在高强度激光条件下工作等优点。给出了利用感应耦合等离子体(ICP)技术制作熔融石英深刻蚀光栅的详细过程,并在一定的优化条件下制作了一系列不同周期、开口比和深度的高质量深刻蚀石英光栅。实验得到的最大刻蚀深度为4 μm,并且在600 l/mm的高密度条件下得到了刻蚀深度为1.9 μm的高深宽比石英光栅。光栅侧壁陡直,表面平整,没有聚合物沉积。所制作的熔融石英光栅元件在高强激光环境、光谱仪、高效滤波器和波分复用系统等领域中有非常广泛的用途。

利用电感耦合等离子(ICP)刻蚀技术,在石英上刻蚀深连续面形微光学元件.分析了影响深刻蚀工艺的烘焙条件、气体组分、自偏压和刻蚀温度等主要工艺参数,并对影响深刻蚀稳定性、均匀性、刻蚀污染与损伤等因素进行了探讨.通过实验,在石英上制作出深达55微米的浮雕微柱透镜,其面形峰值误差小于3%.

讨论了深蚀刻连续浮雕位相微光学元件的衍射特性,给出了槽形与衍射效率关系的初步研究结果,对实际制作具有指导意义。

提出一种新颖的、蚀刻位相深度超过2π的深蚀刻二元光学技术，并从理论上分析深蚀刻二元光学元件与衍射效率的关系，然后用计算机进行模拟与分析，得到深蚀刻二元光学元件特性的一些初步研究结果。