基于硅模具的Zr基非晶合金微成形工艺研究 被引量：4

1

作者 王栋 廖广兰 +3 位作者 潘杰 彭平 柳林 史铁林 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期222-225,共4页

研究了利用硅模具进行微成形的热压工艺,针对超塑性成形Zr65Cu17.5Al10Ni7.5非晶合金微零件过程进行分析,提出精确去除非晶合金飞边的方法,并采用质量分数为40%的KOH溶液(温度为80℃)腐蚀去除硅模具得到微型零件。利用该工艺成功制备出... 研究了利用硅模具进行微成形的热压工艺,针对超塑性成形Zr65Cu17.5Al10Ni7.5非晶合金微零件过程进行分析,提出精确去除非晶合金飞边的方法,并采用质量分数为40%的KOH溶液(温度为80℃)腐蚀去除硅模具得到微型零件。利用该工艺成功制备出尺寸精度很高、模数为0.1mm、齿数为20、厚度为300μm的非晶态微型直齿圆柱齿轮。该工艺用于制备高性能非晶合金微型零件优势明显,尤其对于芯部是复杂结构的微型零件更具成形优势。 展开更多

关键词 非晶合金 微成形 硅模具 微齿轮

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基于硅模具的Zr基非晶合金微零件吸铸制备 被引量：1

2

作者 朱志靖 易传云 +2 位作者 史铁林 文驰 廖广兰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第20期2801-2805,共5页

基于硅模具提出了一种吸铸成形Zr基非晶合金微零件的方法。采用真空氩弧熔化吸铸炉进行了非晶合金微零件吸铸成形实验,用红外热像仪测量了合金熔液温度,发现合金熔液在1116℃下能够完全复制宽3μm、深3μm的硅方形微槽结构且具有较好的... 基于硅模具提出了一种吸铸成形Zr基非晶合金微零件的方法。采用真空氩弧熔化吸铸炉进行了非晶合金微零件吸铸成形实验,用红外热像仪测量了合金熔液温度,发现合金熔液在1116℃下能够完全复制宽3μm、深3μm的硅方形微槽结构且具有较好的表面形貌。随后分别采用带有多型腔和双层型腔的硅模具进行了吸铸成形实验,成功制备了模数为50μm的非晶合金微齿轮零件,微零件的硬度及弹性模量分别为6.49GPa和94.9GPa。实验结果表明,基于硅模具吸铸成形Zr基非晶合金是一种制备高精度、高表面质量、高性能微零件的有效方法。 展开更多

关键词 非晶合金 吸铸 硅模具 微零件

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基于多层硅模具的Zr基非晶合金双层微小齿轮制备工艺研究

3

作者 杨璠 史铁林 廖广兰 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1399-1402,1408,共5页

应用分层设计与制备工艺得到了具有微小多层型腔的复杂硅模具,采用坯料直径为3mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金为实验材料,使用自行设计的实验平台,对双层微小齿轮(大齿轮模数0.05mm,齿数36,厚度150μm;小齿轮模数0.05mm,齿数... 应用分层设计与制备工艺得到了具有微小多层型腔的复杂硅模具,采用坯料直径为3mm的Zr41.2Ti13.8Cu12.5Ni10Be22.5非晶合金为实验材料,使用自行设计的实验平台,对双层微小齿轮(大齿轮模数0.05mm,齿数36,厚度150μm;小齿轮模数0.05mm,齿数30,厚度150μm;中心轴孔直径0.8mm)进行了超塑性成形工艺研究,优化了零件成形、腐蚀脱模、飞边去除及质量分析的工艺流程。结果表明,该工艺流程合理可靠,制备出的Zr基双层微小齿轮保持了非晶态结构、形状完整、充型率高、表面质量良好。 展开更多

关键词 非晶合金 超塑性成形 多层硅模具 双层微小齿轮

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复制模塑法中硅模具制作工艺的研究

4

作者 丁丽娟 程红星 《科技视界》 2013年第28期189-189,共1页

本文对复制模塑法中的硅模具制作工艺进行了研究,分别采用了湿法腐蚀与干法刻蚀法制备硅模具,并将两种方法结果进行比较分析。

关键词 硅模具 湿法腐蚀 干法刻蚀

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有机硅模具胶的性能与使用 被引量：1

5

作者 王义庆 《橡胶科技》 2003年第18期8-9,共2页

有机硅模具胶具有优异的柔韧性、极强的抗撕裂强度及耐高温、耐化学腐蚀性,加上它易于加工,可塑性强,脱模性好,光洁度高,具有良好的复制性,因而广泛应用于工艺品、蜡烛、仿木家具的生产、古文物复制、低温合金成型的模具等。经过10年发... 有机硅模具胶具有优异的柔韧性、极强的抗撕裂强度及耐高温、耐化学腐蚀性,加上它易于加工,可塑性强,脱模性好,光洁度高,具有良好的复制性,因而广泛应用于工艺品、蜡烛、仿木家具的生产、古文物复制、低温合金成型的模具等。经过10年发展,有机硅模具胶在国内的应用已经十分普遍。由最初依靠进口发展到现在,国内产品占据了70%的市场。目前国内有机硅模具胶每年使用量达8000t,市值30亿元人民币。1有机硅模具胶的性能有机硅具有耐高低温、电气绝缘、耐臭氧、耐辐射、难燃、憎水、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等特点,兼备了无机材料和有机材料的性能,广泛应用于电子电气、建筑、纺织、轻工、医疗等各行业,并深入到日常生活的各个领域。室温硫化硅橡胶由于具有优异的仿真性。 展开更多

关键词 硅模具 室温硫化硅橡胶 固化剂 文物复制 性能 耐化学腐蚀性 有机材料 抗撕裂强度 低温合金 光洁度

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有机硅模具胶

6

作者 王沛喜 《中国胶粘剂》 CAS 北大核心 2009年第1期29-29,共1页

厦门达邦化工有限公司以多种有机硅为主要原料，成功研制出一种牌号为Dabond979的机械模具专用胶粘剂。其外观呈白色液体，密度（25℃）为1．20～1．25g／cm^3，黏度（25℃）为5000mPa·s，邵尔硬度≥20A，拉伸强度≥3DMPa，剥离强... 厦门达邦化工有限公司以多种有机硅为主要原料，成功研制出一种牌号为Dabond979的机械模具专用胶粘剂。其外观呈白色液体，密度（25℃）为1．20～1．25g／cm^3，黏度（25℃）为5000mPa·s，邵尔硬度≥20A，拉伸强度≥3DMPa，剥离强度≥22kN／m，使用温度为-60-200℃。该胶粘剂广泛用于不饱和聚酯、聚氨酯、石蜡、石膏和低熔合金等材料的浇注成型，可用于工艺品、建筑装饰品、 展开更多

关键词 硅模具 专用胶粘剂 不饱和聚酯 拉伸强度 剥离强度 浇注成型 有机硅 聚氨酯

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基于硅模具的锆基非晶合金微成形可靠性分析 被引量：1

7

作者 廖广兰 张钊博 +1 位作者 喻强 王俊 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期81-84,共4页

研究了硅模具的破碎原因,利用自主研制的非晶合金超塑性微成形试验机,对Zr65Cu17.5Ni10Al7.5非晶合金进行了大量超塑性微小零件成形实验.随机抽取了125组实验结果进行了统计分析,结果表明:90.70%的硅模具发生破碎时应力值低于40MPa,其中... 研究了硅模具的破碎原因,利用自主研制的非晶合金超塑性微成形试验机,对Zr65Cu17.5Ni10Al7.5非晶合金进行了大量超塑性微小零件成形实验.随机抽取了125组实验结果进行了统计分析,结果表明:90.70%的硅模具发生破碎时应力值低于40MPa,其中,46.51%的破碎行为发生在瞬间载荷为20 MPa、应变为0.1附近区域;39.53%的破碎行为发生在瞬间载荷为25MPa、应变为0.5附近区域.这两个区域恰好处于微成形各过渡阶段,材料的流动方向和速率发生明显改变,表明模具受力方向突变和局部应力增大是导致破碎的主要原因.结合DEFORM 3D仿真分析,得出利用夹具、增大坯料尺寸、增大模具尺寸可减少硅模具破碎几率,增加工艺可靠性. 展开更多

关键词 非晶合金 硅模具 超塑性 微成形 统计分析 破碎 可靠性

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新型有机硅模具胶

8

《试剂与精细化学品》 2006年第2期20-20,共1页

有机硅室温硫化硅橡胶（RTV）分为双组分和单组份胶种，单组分橡胶一般用作密封剞和粘接剂等等，而双组分室温硫化硅橡胶常被用作模具胶，在制造装饰物、装饰品、装饰材料、玩具、摆设和作为传递压模、文物复制、压花压纹等加工过程中... 有机硅室温硫化硅橡胶（RTV）分为双组分和单组份胶种，单组分橡胶一般用作密封剞和粘接剂等等，而双组分室温硫化硅橡胶常被用作模具胶，在制造装饰物、装饰品、装饰材料、玩具、摆设和作为传递压模、文物复制、压花压纹等加工过程中得到广泛应用。RTV模具胶的主要缺点是强度较低、不耐折绉等。 展开更多

关键词 硅模具 有机硅 室温硫化硅橡胶 装饰材料 加工过程 双组分 单组份 粘接剂 单组分 装饰物

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硅各向异性腐蚀的微小谐振器的研制 被引量：2

9

作者 李以贵 贾书海 +1 位作者 陈迪 杨春生 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第3期211-213,共3页

研究了一种利用硅微结构直接作为模具制作微小固体染料激光器谐振腔。它采用了硅的深层反应离子刻蚀技术 (deep RIE)并结合硅的各向异性腐蚀技术 (EPW ) ,由于EPW对〈110〉面有仅次于〈111〉面的腐蚀速率 ,可制造出具有光学镜面的侧壁... 研究了一种利用硅微结构直接作为模具制作微小固体染料激光器谐振腔。它采用了硅的深层反应离子刻蚀技术 (deep RIE)并结合硅的各向异性腐蚀技术 (EPW ) ,由于EPW对〈110〉面有仅次于〈111〉面的腐蚀速率 ,可制造出具有光学镜面的侧壁面的硅模具。利用此模具可制成出四角形环型PMMA固态染料微小谐振腔。利用激光染料若丹明 6G掺杂的聚甲基丙烯酸甲酯 (PMMA) ,在调QNd∶YAG自倍频激光 5 32nm泵浦下 ,得到 5 90nm波长附近的激光输出。 展开更多

关键词 微小共振器 硅各向异性腐蚀 硅模具 染料激光器

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复合湿法腐蚀工艺制备硅基三维曲面

10

作者 黎永前 李薇 +1 位作者 郭勇君 苏磊 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1531-1536,共6页

提出了将各向异性湿法腐蚀与各向同性湿法腐蚀相结合的复合工艺,通过控制刻蚀工艺参数进行体硅加工,成功刻蚀了硅基材料三维曲面回转体结构。在各向同性腐蚀过程中,由各向异性刻蚀得到的多面体结构的表面垂直腐蚀速率与刻蚀液浓度呈指... 提出了将各向异性湿法腐蚀与各向同性湿法腐蚀相结合的复合工艺,通过控制刻蚀工艺参数进行体硅加工,成功刻蚀了硅基材料三维曲面回转体结构。在各向同性腐蚀过程中,由各向异性刻蚀得到的多面体结构的表面垂直腐蚀速率与刻蚀液浓度呈指数关系,而搅拌使得多面体结构表面峰值与谷底的刻蚀液存在流速差,基于此原理可得到光滑的三维曲面。刻蚀过程中,通过各向异性湿法腐蚀控制结构深度,通过各向同性湿法腐蚀"抛光"结构曲面。最后,采用实验优化湿法腐蚀过程的工艺参数,基于直径为600～1 000μm的圆形掩模板,在硅材料表面制备得到了高度为100～200μm的三维曲面回转结构。提出的工艺简单、有效且便于操作,有望用于制作不同曲面形状的三维硅结构及聚合物光学器件模具。 展开更多

关键词 体硅加工 湿法腐蚀 各向异性 各向同性 硅模具 三维曲面

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镍基阵列微针的薄胶微电铸制备工艺

11

作者 王华安 李晓建 +3 位作者 尹鹏和 宋佳忻 张宇 梁军生 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期2492-2503,共12页

阵列镍微针具有机械强度高、导电性好等优点,广泛应用于生物工程等领域。微电铸工艺凭借其复制精度高、适应性广等优点,已成为制备镍微针的可靠方法。然而,在微电铸工艺中,通常需要使用与铸层厚度相同的光刻胶模具,导致厚胶微电铸时面... 阵列镍微针具有机械强度高、导电性好等优点,广泛应用于生物工程等领域。微电铸工艺凭借其复制精度高、适应性广等优点,已成为制备镍微针的可靠方法。然而,在微电铸工艺中,通常需要使用与铸层厚度相同的光刻胶模具,导致厚胶微电铸时面临微结构处存留残胶、胶层难以去除等问题。为了解决上述问题,获得尖端曲率半径为纳米尺度的阵列镍微针,我们提出了镍基阵列微针的薄胶微电铸制备工艺并进行实验验证。首先,利用(100)型单晶硅的各向异性刻蚀特性制备阵列锥坑硅模具;接着,在硅模具表面溅射一层厚度为200 nm的镍种子层;然后,使用光刻工艺制备微针支撑梁薄胶模具;最后,对硅模具进行微电铸,释放阵列镍微针。实验结果表明:本实验采用的方法可以在不损伤硅模具的前提下,得到尺寸平均偏差1.7μm、绝对位置平均偏差1.8μm、尖端平均曲率半径150 nm的阵列镍微针;使用厚度为~2μm的RFJ-60负性光刻胶作为微电铸的模具,成功制备出厚度为~24.3μm的阵列镍微针支撑梁。此外,通过将SiO2侧蚀量补偿进光刻掩膜版图形尺寸的方法,将镍微针相对尺寸误差降低至1%。结合微电铸工艺和单晶硅的各向异性刻蚀特性,能够高质量、高效率地制备阵列镍微针,为阵列镍微针的批量化制备奠定了基础。 展开更多

关键词 阵列镍微针 硅模具 微电铸工艺 侧蚀量补偿

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微注射成形制品质量影响因素分析 被引量：12

12

作者 卢振 张凯锋 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期295-299,共5页

在不同工艺条件下进行聚合物和粉末微注射成形试验,制得微米级的聚丙烯和二氧化锆陶瓷微结构,微型腔采用感应耦合等离子深槽刻蚀技术在硅模具镶块上加工。分析微注射成形工艺及硅模具对微结构的填充、尺寸精度及表面质量的影响。不合理... 在不同工艺条件下进行聚合物和粉末微注射成形试验,制得微米级的聚丙烯和二氧化锆陶瓷微结构,微型腔采用感应耦合等离子深槽刻蚀技术在硅模具镶块上加工。分析微注射成形工艺及硅模具对微结构的填充、尺寸精度及表面质量的影响。不合理的工艺参数容易导致微结构出现填充不足、表面粗糙、气孔等缺陷,提高模具温度和注射压力以及注射前模具抽真空有利于微型腔的填充,模具抽真空还可以改善微结构件的表面质量。深槽刻蚀后的硅模具表面粗糙度为0.31μm,填充完好的聚丙烯微结构及陶瓷微结构素坯表面粗糙度不再受注射工艺参数的影响,其值近似于刻蚀后的硅模具,亚微米级粉末的使用可以明显改善烧结后陶瓷微结构的表面粗糙度。 展开更多

关键词 微注射成形 硅模具 微结构

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模板微电铸工艺制备金字塔形镍纳米尖 被引量：1

13

作者 胡亚明 梁军生 +2 位作者 杨金鹤 王大志 王立鼎 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1500-1509,共10页

为了获得可靠的金属纳米尖的制作方法,设计了基于模板微电铸工艺制备金字塔型纳米Ni尖的工艺流程并进行了实验验证。利用(100)型单晶硅的各向异性腐蚀特性在40%的KOH溶液中腐蚀以制备倒金字塔型的硅模具,采用磁控溅射与正胶剥离工艺获... 为了获得可靠的金属纳米尖的制作方法,设计了基于模板微电铸工艺制备金字塔型纳米Ni尖的工艺流程并进行了实验验证。利用(100)型单晶硅的各向异性腐蚀特性在40%的KOH溶液中腐蚀以制备倒金字塔型的硅模具,采用磁控溅射与正胶剥离工艺获得了厚度为200 nm的Ni种子层薄膜并进行金属图形化,之后进行微电铸实验,最后,利用KOH腐蚀硅模具以释放金字塔型实体Ni纳米尖。实验结果表明利用ICP干法刻蚀代替HF酸腐蚀SiO2掩蔽窗口,可将模具制作的相对误差降低约9%;金字塔型Ni纳米尖的底部边长尺寸约为140μm,纳米尖最小曲率半径为54 nm;微电铸工艺复制精度约为99%。采用微电铸工艺并结合硅片自停止刻蚀技术,能够稳定可靠地制备出金字塔型Ni纳米尖,实现了金属纳米尖的批量化制备,从而降低了制造成本,为纳米尖的广泛应用奠定了基础。 展开更多

关键词 纳米尖 硅模具 各向异性刻蚀 微电铸 种子层

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小型精密CVD金刚石热沉片的制备研究

14

作者 沈飞荣 卢文壮 +2 位作者 朱良杰 左敦稳 严欣 《机械制造与自动化》 2012年第5期53-55,共3页

CVD金刚石具有优异的导热性能,在微电子热沉应用方面有着广阔的应用前景。利用ICP工艺制造了硅模具,利用有限元对CVD系统中硅模具的温度场和流场进行了研究,在硅模具内制备了小型精密CVD金刚石热沉片。试验结果表明模具法能够获得表面... CVD金刚石具有优异的导热性能,在微电子热沉应用方面有着广阔的应用前景。利用ICP工艺制造了硅模具,利用有限元对CVD系统中硅模具的温度场和流场进行了研究,在硅模具内制备了小型精密CVD金刚石热沉片。试验结果表明模具法能够获得表面品质好、形状和尺寸精度很高的小型金刚石热沉片。 展开更多

关键词 CVD金刚石 热沉 硅模具 制备

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基于热模压和切削减薄工艺制备聚合物微静电驱动器 被引量：1

15

作者 金敏慧 王洁 +2 位作者 蔡金东 吴文渊 李以贵 《微纳电子技术》 北大核心 2019年第9期715-719,共5页

为了满足运输蛋白质、细胞等微纳米级物体的需求,有必要研制聚合物微静电梳齿驱动系统。与硅静电梳齿驱动器相比,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)静电梳齿驱动器具有成本低、成品率高、驱动电压低和能耗少等优点。首先通过微细加工工艺,制备硅... 为了满足运输蛋白质、细胞等微纳米级物体的需求,有必要研制聚合物微静电梳齿驱动系统。与硅静电梳齿驱动器相比,聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)静电梳齿驱动器具有成本低、成品率高、驱动电压低和能耗少等优点。首先通过微细加工工艺,制备硅静电梳齿驱动器模具。基于硅模具,利用热模压工艺制备PMMA微驱动器,再通过机械切削工艺释放制备好的PMMA微驱动器结构,得到带基底的PMMA微静电梳齿驱动器,最后通过切削减薄工艺,释放静电梳齿微结构,得到可动的PMMA微静电梳齿驱动器。驱动结果表明,PMMA微静电梳齿驱动器制备工艺具有可行性。 展开更多

关键词 微驱动器 聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA) 硅模具 热模压工艺 切削减薄工艺

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基于热压印技术制备喷墨打印头腔室

16

作者 孟令凤 李克洪 +1 位作者 宛瑛泽 邹赫麟 《机电技术》 2022年第2期13-17,共5页

为了解决光刻工艺容易导致高深宽比的腔室限流部堵塞且加工成本高的问题,文章提出适用于压电喷墨打印头的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)腔室结构的硅模具热压印制作方法。通过深反应离子刻蚀获得硅模具,研究了热压压力和温度对腔室复制精度的... 为了解决光刻工艺容易导致高深宽比的腔室限流部堵塞且加工成本高的问题,文章提出适用于压电喷墨打印头的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)腔室结构的硅模具热压印制作方法。通过深反应离子刻蚀获得硅模具,研究了热压压力和温度对腔室复制精度的影响,优化了热压参数,最佳压印压力为2.0 MPa,压印温度为135℃。实验证明:该方法具有简单快速、成本低和重复性好的优点。 展开更多

关键词 高深宽比 硅模具 热压印 复制精度

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Zr基非晶合金超塑性成形工艺研究 被引量：6

17

作者 廖广兰 王俊 +1 位作者 喻强 朱志靖 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期29-32,共4页

采用感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了微型硅模具,基于硅模具研究了非晶合金Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的超塑性微零件成形工艺.采用差示扫描量热仪测定了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的过冷液相区间为360～440℃,在过冷液相区... 采用感应耦合等离子体刻蚀工艺制备了微型硅模具,基于硅模具研究了非晶合金Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的超塑性微零件成形工艺.采用差示扫描量热仪测定了Zr41.25Ti13.75Ni10Cu12.5Be22.5的过冷液相区间为360～440℃,在过冷液相区间热压成形非晶合金微零件、机械研磨去除零件飞边和采用40%的KOH溶液腐蚀去除硅模具,得到非晶合金微型零件.自主研制了成形设备,仿真分析与实验相结合,解决了成形过程中设备的温度控制问题,比较分析了不同温度下的成形结果,实验与仿真结果符合较好.在410℃条件下成功制备出模数0.03、齿数66和厚度500μm的微型内齿轮,齿形轮廓清晰,X射线衍射仪扫描结果显示该微齿轮为非晶结构,从而验证了采用该工艺制备微型零件的可行性. 展开更多

关键词 非晶合金 超塑性 成形工艺 硅模具 温度控制

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基于微细加工技术的微谐振腔型滤波器 被引量：5

18

作者 宋康 李以贵 陈水良 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期659-661,共3页

　设计了一种新工艺———利用硅微结构直接作为模具来制作微小固体染料激光器谐振腔型滤波器。首先通过组合刻蚀工艺制作硅模具 ,再利用硅模具复制得到微谐振腔。组合刻蚀工艺是采用深层反应离子刻蚀 (deep RIE)再结合EPW湿法刻蚀 (一... 　设计了一种新工艺———利用硅微结构直接作为模具来制作微小固体染料激光器谐振腔型滤波器。首先通过组合刻蚀工艺制作硅模具 ,再利用硅模具复制得到微谐振腔。组合刻蚀工艺是采用深层反应离子刻蚀 (deep RIE)再结合EPW湿法刻蚀 (一种各向异性刻蚀技术 )。由于EPW湿法刻蚀对〈110〉面刻蚀速率较慢 ,可制作出具有光学镜面的侧壁〈110〉的硅模具 ,利用此模具可复制出正方形固态染料微谐振腔。以激光染料若丹明 6G掺杂的聚甲基丙烯酸甲脂 (PMMA)为工作物质 ,在调QNd∶YAG自倍频激光 5 32nm抽运下 ,得到 6 0 0nm波长的激光输出。这种谐振腔可应用在染料激光器和滤波器中 ,对其原理、设计、制作工艺和性能都作了介绍。 展开更多

关键词 激光技术 硅模具 微细加工技术 微谐振腔滤波器

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