德州石墨烯微纳加工

皮秒激光精密微孔加工应用作为一种激光精密加工技术，皮秒激光在对高硬度金属微孔加工方面的应用早在20世纪90年代初就有报道。1996年德国学者Chichkov等研究了纳秒、皮秒以及飞秒激光与材料的作用机理，并在真空靶室中对厚度100μm的不锈钢进行了打孔实验，建立了激光微纳加工的理论模型，为后续的激光微纳加工实验研究奠定了坚实的理论基础。1998年Jandeleit等对厚度为250nm的铜膜进行了精密制孔实验，实验指出使用同一脉宽的皮秒激光器对厚度较薄的金属材料制孔时，采用高峰值功率更有可能获得高质量的的制孔效果。然而，优异的加工效果不仅取决于脉冲宽度以及峰值功率，制孔方式也是一个至关重要的因素，针对这一问题，Fohl等采用纳秒激光与飞秒激光对制孔方式进行了深入研究，实验结果显示纳秒激光采用螺旋制孔方式所加工的微孔整洁干净，而飞秒激光采用一般的冲击制孔方式所加工的微孔边缘有明显的再铸层。微纳加工涉及领域广、多学科交叉融合，其较主要的发展方向是微纳器件与系统（MEMS）。德州石墨烯微纳加工

近年来，激光技术的飞速发展使的激光蚀刻技术孕育而生，类似于激光直写技术，激光蚀刻技术通过控制聚焦的高能短波/脉冲激光束直接在基材上烧蚀材料并“雕刻”出微细结构。它不但能够实现传统意义的薄膜蚀刻，而且可以用来实现三维的微结构制作。飞秒高峰值功率激光于有机聚合物的介质的作用具有比较多科学上比较吸引人注目的特点，其中，双光子作用下的聚合作用已被成功运用于三维纳米结构制作，可以制作出非常复杂、特殊的三维微细结构。德州石墨烯微纳加工微纳制造技术是微传感器、微执行器、微结构和功能微纳系统制造的基本手段和重要基础。

微纳加工技术的特点：（1）微型化：MEMS体积小（芯片的特征尺寸为纳米/微米级）、微纳结构器件研发质量轻、功耗低、惯性小、谐振频率高、响应时间短。例如，一个压力成像器的微系统，含有1024个微型压力传感器，整个膜片尺寸*为10mm×10mm，每个压力芯片尺寸为50μm×50μm。（2）多样化：MEMS包含有数字接口、自检、自调整和总线兼容等功能，具备在网络中应用的基本条件，具有标准的输出，便于与系统集成在一起，而且能按照需求，灵活地设计制造更多化的MEMS。

微纳加工技术具有高精度、科技含量高、产品附加值高等特点，能突显一个国家工业发展水平，在推动科技进步、促进产业发展、提升生活品质等方面都发挥着重要作用。广东省科学院半导体研究所微纳加工平台，是国内少数拥有完整半导体工艺链的研究平台之一，可进行镀膜、光刻、刻蚀等工艺，加工尺寸覆盖2-6英寸。微纳加工平台将面向国内外科研机构和企业提供较全的开放服务，对半导体材料与器件的深入研发给予较全支持，能够为广大科研单位和企业提供***服务。微纳加工包括光刻、磁控溅射、电子束蒸镀、湿法腐蚀、干法腐蚀、表面形貌测量等。

微纳加工中，材料湿法腐蚀是一个常用的工艺方法。材料的湿法化学刻蚀，包括刻蚀剂到达材料表面和反应产物离开表面的传输过程，也包括表面本身的反应。半导体技术中的许多刻蚀工艺是在相当缓慢并受速率控制的情况下进行的，这是因为覆盖在表面上有一污染层。污染层厚度常有几微米，如果化学反应有气体逸出，则此层就可能破裂。湿法刻蚀工艺常常有反应物产生，这种产物受溶液的溶解速率的限制。为了使刻蚀速率提高，常常使溶液搅动，因为搅动增强了外扩散效应。多晶和非晶材料的刻蚀是各向异性的。然而，结晶材料的刻蚀可能是各向同性，也可能是各向异性的，它取决于反应动力学的性质。晶体材料的各向同性刻蚀常被称作抛光刻蚀，因为它们产生平滑的表面。各向异性刻蚀通常能显示晶面，或使晶体产生缺陷。因此，可用于化学加工，也可作为结晶刻蚀剂。微纳加工技术的特点多学科交叉。德州石墨烯微纳加工

未来几年微纳制造系统和平台的发展前景包括的方面：智能的、可升级的和适应性强的微纳制造系统。德州石墨烯微纳加工

仿生学是近年来发展起来的一门工程技术与生物科学相结合的交叉学科。仿生学研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理移植于工程技术之中，试图在技术上模仿植物和动物在自然中的功能，发明性能优越的仪器、装置和机器，创造新技术。就聚合物仿生功能材料而言，在聚合物材料表面加工出不同形式的微纳结构就会赋予材料不同的性能。超疏水表面是指水滴在表面的接触角大于150°，同时滚动角小于10°的一种特殊表面。在过去的20年里，超疏水表面诱人的潜在应用价值已经引起了科学家们极大的兴趣。自然界中，荷叶表面是超疏水的典型象征，其表面的接触角高达160°。展示了荷叶的超疏水效果及其表面微观结构。荷叶表面的这种超疏水特性是由微米乳突和低表面能的蜡状晶体共同引起的。通过在聚合物材料表面构建类荷叶状的周期性微纳米结构可以获得具有优异超疏水性能的聚合物制品，可用于汽车后视镜等有防水防雾需求的场合。德州石墨烯微纳加工