用于热机械微纳加工的掺Al多晶硅加热器

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【文章名称】：用于热机械微纳加工的掺Al 多晶硅加热器
【发表期刊】：《光学精密工程》  2011年1期
【作者】：中国科学技术大学精密机械与精密仪器系  荣􀀁皓，赵􀀁钢,，褚家如
【摘要】：针对热机械式微纳米结构的加工, 提出了一种以掺Al 多晶硅为材料, 集成于微悬臂梁上的加热器。采用Al 诱导
退火晶化( AIC) 方法, 在750 K 对Al/ a􀀁Si􀀂 H 复合薄膜低温晶化18 h, 制备出掺Al 多晶硅。通过低温退火, 使复合薄膜
的拉曼特征峰由478 cm- 1 移至520 cm- 1 , 完成由非晶硅向多晶硅的转变; 由四探针仪测得室温下样品的电阻率由退火
前的1010 􀀁 cm 降至16. 8 ! 10- 3 􀀁 cm, 实现了多晶硅的Al 掺杂; 在扫描电镜下观测到退火后Al 与a􀀁 Si 􀀂 H 层的界限
消失并形成一层均匀的薄膜; 这些结果表明得到了晶化程度很高的Al 掺杂多晶硅。继而研究了掺Al 多晶硅与氮化硅
悬臂梁的集成工艺, 采用微加工方法将掺Al 多晶硅制成微加热器。使用ANSYS 软件仿真加热器的工作过程, 在10 V,
0. 3 􀀂s 脉冲驱动下, 加热器升温至782. 8 K, 降温时间约1 􀀂s。仿真分析显示, 采用AIC 法制得的掺Al 多晶硅具有良好
的热电特性, 符合用于对高分子材料进行热机械微纳加工的微加热器的性能要求。
【关键词】：热机械加工; 微加热器; Al 诱导退火晶化( AIC) ; 多晶硅