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研究應用O2反應離子刻蝕(RIE)直接深刻蝕商用有機玻璃(PMMA)片,以實現微結構的三維微加工,工藝簡單,加工成本較低,為微器件的高深寬比加工提出了新方法。試樣采用Ni作掩膜,以普通的光刻膠曝光技術和濕法刻蝕法將Ni掩膜圖形化。工作氣壓、刻蝕功率等工藝參數對刻蝕速率影響較大。在刻蝕過程中,掩膜上的金屬粒子會被刻蝕氣體離子轟擊而濺射散落出來,形成微掩膜效應。利用這種RIE技術,在適當的濺射功率及氣壓下,刻蝕速率較快,且獲得了較陡直的微結構圖形,刻蝕深度達120μm。
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本文利用透射電子顯微鏡和原子力顯微鏡研究了金屬玻璃樣品在離子束作用后形成的厚度起伏特征。采用高分辨透射電鏡和能譜分析結果表明金屬玻璃樣品中沒有發生明顯的結構和成分的變化。利用離子束與樣品表面作用過程的粗化機理解釋了出現這種特征厚度起伏的原因。這種厚度起伏是由材料本身性質和實驗條件共同決定的。通過研究離子束與樣品的作用方式,有利于確定合適的透射電鏡樣品制備方法,有助于利用透射電鏡研究非晶樣品的微觀結構。
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