MEMS制作工艺-太赫兹超导混频阵列的MEMS体硅集成天线与封装技术：
太赫兹波是天文探测领域的重要波段，太赫兹波探测对提升人类认知宇宙的能力有重要意义。太赫兹超导混频接收机是具有代表性的高灵敏天文探测设备。天线及混频芯片封装是太赫兹接收前端系统的关键组件。当前，太赫兹超导接收机多采用单独的金属喇叭天线和金属封装，很难进行高集成度阵列扩展。大规模太赫兹阵列接收机发展很大程度受到天线及芯片封装技术的制约。课题拟研究基于MEMS体硅工艺技术的适合大规模太赫兹超导接收阵列应用的0.4THz以上频段高性能集成波纹喇叭天线，及该天线与超导混频芯片一体化封装。通过电磁场理论分析、电磁场数值建模与仿真、低温超导实验验证等手段， 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。湖北MEMS微纳米加工产业化
超薄石英玻璃双面套刻加工技术解析：在厚度100μm以上的超薄石英玻璃基板上进行双面套刻加工，是实现高集成度微流控芯片与光学器件的关键技术。公司采用激光微加工与紫外光刻结合工艺，首先通过CO₂激光切割实现玻璃基板的高精度成型（边缘误差＜±5μm），然后利用双面光刻对准系统（精度±1μm）进行微结构加工。正面通过干法刻蚀制备5-50μm深度的微流道，背面采用离子束溅射沉积100nm厚度的金属电极层，经光刻剥离形成微米级电极阵列。针对玻璃材质的脆性特点，开发了低温键合技术（150-200℃），使用硅基粘合剂实现双面结构的密封，键合强度＞3MPa，耐水压＞50kPa。该技术应用于光声成像芯片时，正面微流道实现样本输送，背面电极阵列同步激发光声信号，光-电信号延迟＜10ns，成像分辨率达50μm。此外，超薄玻璃的高透光性（＞95%@400-1000nm）与化学稳定性，使其成为荧光检测、拉曼光谱分析等**芯片的优先基板，公司已实现4英寸晶圆级批量加工，成品率＞90%，为光学微系统集成提供了可靠的制造平台。湖北MEMS微纳米加工产业化MEMS制作工艺柔性电子的常用材料是什么？
微针器件的干湿法刻蚀与集成传感：基于MEMS干湿法混合刻蚀工艺，公司开发出多尺度微针器件。通过光刻胶模板与各向异性刻蚀，制备前列曲率半径<100nm、高度500微米的中空微针阵列，可无创穿透表皮提取组织间液。结合微注塑工艺，在微针内部集成直径10微米的流体通道，实现5分钟内采集3μL样本，用于连续血糖监测（误差±0.2mmol/L）。在透皮给药领域，载药微针采用可降解PLGA涂层，载药率超90%，释放动力学可控至24小时线性释放。同时，微针表面通过溅射工艺沉积金纳米层，集成阻抗传感模块，可实时检测炎症因子（如CRP），检测限低至0.1pg/mL。此类器件与微流控芯片联用，可在15分钟内完成“采样-分析-反馈”闭环，为慢性病管理提供便携式解决方案。
通过MEMS技术制作的生物传感器，围绕细胞分选检测、生物分子检测、人工听觉微系统等方向，突破了高通量细胞图形化、片上细胞聚焦分选、耳蜗内声电混合刺激、高时空分辨率相位差分检测等一批具有自主知识产权的关键技术，取得了一批原创性成果，研制了具有世界很高水平的高通量原位细胞多模式检测系统、流式细胞仪、系列流式细胞检测芯片等检测仪器，打破了相关领域国际厂商的技术封锁和垄断。总之，面向医疗健康领域的重大需求，经过多年持续的努力，我们取得一系列具有国际先进水平的科研成果，部分技术处于国际前列地位，其中多项技术尚属国际开创。太赫兹柔性电极以 PI 为基底构建双面结构，适用于非侵入式生物检测与材料无损探测。
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。 可降解聚合物加工工艺储备，为体内短期植入检测芯片提供生物相容性材料解决方案。湖北MEMS微纳米加工产业化
跨尺度加工技术结合 EBL 与紫外光刻，在单一基板构建纳米至毫米级复合微纳结构。湖北MEMS微纳米加工产业化
微流控与金属片电极的镶嵌工艺技术：微流控与金属片电极的镶嵌工艺实现了流体通道与固态电极的无缝集成，适用于电化学检测、电渗流驱动等场景。加工过程中，首先在硅片或玻璃基板上制备微流道（深度50-200μm，宽度100-500μm），然后将预加工的金属片电极（如不锈钢、金箔）嵌入流道侧壁，通过导电胶（银胶或碳胶）固定，确保电极与流道内壁齐平，间隙＜5μm。键合采用热压或紫外固化胶密封，耐压＞100kPa，漏电流＜1nA。金属片电极的表面积可根据需求设计，如5mm×5mm的金电极，电化学活性面积达20mm²，适用于痕量物质检测。在水质监测芯片中，镶嵌的铂电极可实时检测溶解氧浓度，响应时间＜10秒，检测范围0-20ppm，精度±0.5ppm。该工艺解决了传统微流控芯片与外置电极连接的接触电阻问题，实现了芯片内原位检测，缩短信号传输路径，提升检测速度与稳定性。公司开发的自动化镶嵌设备，定位精度±10μm，单芯片加工时间＜5分钟，支持批量生产，为环境监测、食品安全检测等领域提供了集成化的传感解决方案。湖北MEMS微纳米加工产业化
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