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硅微通道列阵厚层氧化技术的研究

王宇  
【摘要】:近年来以硅为原材料制作先进的微通道板成为国内研究的热点,相比传统微通道板,硅微通道板具有孔径更小,噪声因子更小,增益更高,寿命更长等特点,而且其应用范围广泛,不但应用在质谱仪中,还在X射线光电子能谱仪、俄歇电子能谱仪等众多仪器中有所应用。论文主要研究基于硅微通道列阵厚层氧化机理,对硅微通道列阵氧化动力学进行了研究。在不同氧化炉温度和水浴锅温度条件下对湿氧氧化速率进行分析,得到不同温度下的氧化速率。并且对硅微通道列阵氧化前后通道结构进行分析,根据对不同的温度、基底厚度、退火方式对其氧化后形变进行分析,得到不同参数样品厚层氧化后形变趋势。通过ANSYS模拟软件对硅微通道列阵高温氧化中应力以及应变进行仿真模拟,模拟出不同温度下硅微通道的应力和应变分布。最后,设计约束氧化实验方案,解决高温氧化导致的器件翘曲形变问题。本文通过优化硅微通道板基体制备工艺,为获得更为完整优质的硅微通道板基体器件,并为后续加工做充分准备。


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