覆盖银纳米线层硅基MEMS过滤芯片

• 作者: 史文琪 李书明 杨国勇 蔡勇 齐萨仁
• 来源期刊: 半导体技术
• 学科: 工学
• 关键词: 微电子机械系统(MEMS) 二氧化硅 感应耦合等离子体(ICP)刻蚀 颗粒过滤 银纳米线
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 半导体器件
• 页码范围: 945-950,966
• 页数: 7页
• 分类号: TN303
• 语种: 中文
• DOI: 10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.12.008

摘要

通过在悬栅状微结构支架上涂覆银纳米线,制备出亚微米级孔径的微电子机械系统(MEMS)过滤芯片,并研究了该芯片的颗粒过滤性能以及相关影响因素.利用感应耦合等离子体(ICP)深硅刻蚀工艺,在二氧化硅片上双面刻蚀形成悬栅状结构.随后,利用分散液中银纳米线的均匀分布性和高比表面积,将高长径比的银纳米线均匀地涂覆到此结构的亲水性二氧化硅层上.干燥后,在重力及液体挥发作用下银纳米线和支架层紧密贴合,制成覆盖银纳米线过滤层的硅基MEMS过滤芯片.与硅基支架结构相比,覆盖较低质量浓度银纳米线的芯片对PM10-2.5的过滤效率提高了2.5倍,达到73.79％,压差仅增加了30 Pa(空气流速为0.33 m/s).当芯片覆盖有较高质量浓度的银纳米线时,PM2.5过滤效率达到86.63％;PM10-2.5过滤效率上升到96.67％.在相同测试条件下,过滤芯片压差增加到1 200 Pa.