硅微通道板电化学微加工等径控制技术研究

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1、分类号：——UDC：编号：硅微通道板电化学微加工等径控制技术研究ResearchedonConstantDiameterControlTechnologyofSiliconMicrochannelPlatesbyElectrochemicalMicro—Machining学位授予单位及代码：量查堡工盔堂!!Q!墨鱼2学科专业名称及代码：塑电王堂皇固签电王堂lQ!Z圣Q圣．≥．研究方向：盛堡电壬墨鲑皇堇苤申请学位级别：亟±论文起止时间：2012．0—9--—20幽长春理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的硕士学

2、位论文《硅微通道板电化学微加工等径控制技术研究》是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。长春理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意长春理工大学保留并向中国科学信息研究所、中国优秀博硕士学位论文全文数据库和CNKI系列数据库及其它国家有关部门或机

3、构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。作者签名：壁邈．一年一月一日导师签名：年月日摘要硅通道板是一种新型的光电倍增器件，与传统的微通道板相比，由于采用微加工技术，具有通道孔径更小，分辨率更高，制备高长径比更容易等优点，是理想的代替传统微通道板的新型器件。电化学微加工技术是由电化学刻蚀多孔硅技术发展而来，具有生产效率高和成本低等优点。目前，此类技术的主要面临的问题为在电化学腐蚀过程

4、中如何有效控制微通道孔径，保证微通道阵列能等径生长。本论文通过研究电化学反应原理，确定主要影响微通道等径生长的因素并开展研究工作。电化学刻蚀硅微通道孔径变化由微通道内部电化学反应决定，所以电化学反应的实验条件因素均会对孔径变化产生影响。研究电化学刻蚀硅微通道孔径的主要影响因素，包括腐蚀电压、HF浓度及实验温度及表面活性剂。通过设计对比实验观察各影响因素对微通道孔径影响，并结合电化学腐蚀原理和交流阻抗谱分析其原因。通过以上研究工作，确定了最佳腐蚀条件：腐蚀电压0．5V、温度13℃、重量比5％HF溶液中加入阴离子型表面活性剂。

5、这一实验条件进行电化学腐蚀可实现对微通道的孔径控制，得到孔径均一、结构完整的硅微通道阵列结构。关键词：电化学微加工硅微通道板等径控制表面活性剂ABSTRACTSiliconmicrochanneIplate(Si-MCP)isanovelphotomultiplierdevices，madebymicromachiningtechnology，谢tllsmileraperture，higllerresolutionandeasierforthepreparationofhighaspectratio．comparedwit

6、lltheconventionalmicrochannelplates．Electrochemicalmicromachiningtechnologyisimprovedofelectrochemicallyetchedporoussilicontechnologyandhastheadvantageofefficientproductionandlowcostequipment．nIefabricationoftrencheswithuniformporesizeisoneofthemostimportantproble

7、msinelectrochemicaltechnology．Therefore，theworkofmypaperfocusonanalyzingthefactorsinconstantdiametercontroltechnologythencombine形油thetheoryofelectrochemicaletchingreaction．刀leelectrochemicalreactioninthemicrochannelisthedecisionofuniformporesizebyelectrochemicalet

8、chingofsiliconmicroeharmel．Therefore，theexperimentalconditionsarefactorsinthediametercontroltechnology．Then，theinfluenceofreactionconditionstotheapertur