MEMS超表面对特性的调控:
1.超表面meta-surface对偏振的调控:在偏振方面,超表面可实现偏振转换、旋光、矢量光束产生等功能。
2.超表面meta-surface对振幅的调控。超表面可以实现光的非对称透过、消反射、增透射、磁镜、类EIT效应等。
3.超表面meta-surface对频率的调控。超表面的微结构在共振情况下可实现较强的局域场增强,利用这些局域场增大效应,可以实现非线性信号或荧光信号的增强。在可见光波段,不同频率的光对应不同的颜色,超表面的频率选择特性可以用于实现结构色。
我们在自然界中看到的颜色从产生原理上可以分为两大类,一类是由材料的反射、吸收、散射等特性决定的颜色,比如常见的颜料、塑料袋的颜色等;另一类是由物质的结构,而不是其所用材料来决定的颜色,即所谓的结构色,比如蝴蝶的颜色、某些鱼类的颜色等。人们利用超表面,可以通过改变其结构单元的尺寸、形状等几何参数来实现对超表面的颜色的自由调控,可用于高像素成像、可视化生物传感Bio-sensor等领域。 MEMS制作工艺-太赫兹脉冲辐射探测。多功能MEMS微纳米加工生物芯片
MEA柔性电极的MEMS制造工艺:公司开发的脑机接口用MEA(微电极阵列)柔性电极,采用聚酰亚胺或PDMS作为柔性基底,通过光刻、金属蒸镀与电化学沉积工艺,构建高密度“触凸”式电极阵列。电极点直径可缩至20微米,间距50微米,表面修饰PEDOT:PSS导电聚合物,电荷注入容量(CIC)达2mC/cm²,信噪比(SNR)提升至25dB以上。制造过程中,通过激光切割与等离子体键合技术,实现电极与柔性电路的可靠封装。该工艺支持定制化设计,例如针对癫痫监测的16通道电极,植入后机械应力降低70%,使用寿命延长至3年。此外,电极阵列可集成于类***培养芯片,实时监测神经元放电频率与网络同步性,为神经退行性疾病研究提供动态数据支持。多功能MEMS微纳米加工市场超薄 PDMS(100μm 以上)与光学玻璃键合工艺,兼顾柔性流道与高透光性检测需求。
神经电子芯片的MEMS微纳加工技术与临床应用:神经电子芯片作为植入式医疗设备的**组件,对微型化、生物相容性及功能集成度提出了极高要求。公司依托0.35/0.18μm高压工艺,成功开发多通道神经电刺激SoC芯片,可实现无线充电与通讯功能,将控制信号转化为精细电刺激脉冲,用于神经感知、调控及阻断。以128像素视网膜假体芯片为例,通过MEMS薄膜沉积技术在硅基基板上制备高密度电极阵列,单个电极尺寸*50μm×50μm,间距100μm,确保对视网膜神经细胞的靶向刺激。芯片表面采用聚酰亚胺(PI)与氮化硅复合涂层,经120℃高温固化处理后,涂层厚度控制在5-8μm,有效抑制蛋白吸附与炎症反应,植入体寿命可达5年以上。目前该芯片已批量交付,由母公司中科先见推进至临床前动物实验阶段,针对视网膜退行***变患者,可重建0.1-0.3的视力,为盲人复明提供了突破性解决方案。该技术突破了传统植入设备的体积限制,芯片整体厚度<200μm,兼容微创植入手术,推动神经调控技术向精细化、长期化发展。
基于MEMS技术的SAW器件:
声表面波(SAW)传感器是近年来发展起来的一种新型微声传感器,是种用声表面波器件作为传感元件,将被测量的信息通过声表面波器件中声表面波的速度或频率的变化反映出来,并转换成电信号输出的传感器。声表面波传感器能够精确测量物理、化学等信息(如温度、应力、气体密度)。由于体积小,声表面波器件被誉为开创了无线、小型传感器的新纪元,同时,其与集成电路兼容性强,在模拟数字通信及传感领域获得了广泛的应用。声表面波传感器能将信号集中于基片表面、工作频率高,具有极高的信息敏感精度,能迅速地将检测到的信息转换为电信号输出,具有实时信息检测的特性,另外,声表面波传感器还具有微型化、集成化、无源、低成本、低功耗、直接频率信号输出等优点。 以PI为特色的柔性电子在太赫兹超表面器件上的应用很广。
在MEMS微纳加工领域,公司通过“材料创新+工艺突破”双轮驱动,为医疗健康、生物传感等场景提供高精度、定制化的微纳器件解决方案。公司依托逾700平米的6英寸MEMS产线,可加工玻璃、硅片、PDMS、硬质塑料等多种基材的微纳结构,覆盖从纳米级(0.5-5μm)到百微米级(10-100μm)的尺度需求。其**技术包括深硅刻蚀、亲疏水改性、多重转印工艺等,能够实现复杂三维微流道、高深宽比微孔阵列及柔性电极的精密成型,满足脑机接口、类***电生理研究、微针给药等前沿医疗应用的严苛要求。基于 0.35/0.18μm 高压工艺的神经电刺激 SoC 芯片,实现多通道控制与生物相容性优化。吉林MEMS微纳米加工发展趋势
MEMS具有以下几个基本特点?多功能MEMS微纳米加工生物芯片
热敏柔性电极的PI三明治结构加工技术:热敏柔性电极采用PI(聚酰亚胺)三明治结构,底层PI作为柔性基板,中间层为金属电极,上层PI实现绝缘保护,开窗漏出Pad引线位置,兼具柔韧性与电学性能。加工过程中,首先在25μm厚度的PI基板上通过溅射沉积5μm厚度的铜/金电极层,利用光刻胶作为掩膜进行湿法刻蚀,形成10-50μm宽度的电极图案,线条边缘粗糙度<1μm;然后涂覆10μm厚度的PI绝缘层,通过激光切割开设引线窗口,窗口定位精度±5μm;***经300℃高温亚胺化处理,提升层间结合力(剥离强度>10N/cm)。该电极的弯曲半径可达5mm,耐弯折次数>10万次,表面电阻<5Ω/□,适用于可穿戴体温监测、心率传感器等设备。在医疗领域,用于术后伤口热敷的柔性加热电极,可通过调节输入电压实现37-42℃精细控温,温度均匀性误差<±0.5℃,避免局部过热损伤组织。公司支持电极图案的个性化设计,可集成热电偶、NTC热敏电阻等传感器,实现“感知-驱动”一体化,推动柔性电子技术在医疗健康与智能设备中的广泛应用。多功能MEMS微纳米加工生物芯片