【摘 要】
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太赫兹波具有一些独特的特性,如低能性、水分子的强吸收特性、相干性、宽带性、高穿透性等。由于这些特性,太赫兹波在众多领域都有着重要的研究价值。太赫兹波导管作为传输太赫兹波的重要元器件,其加工制造的困难直接限制了太赫兹波技术的应用。随着太赫兹波频率的提升,太赫兹波导腔体尺寸越来越小,采用传统技术加工也越来越困难。与之相比,采用电化学技术在加工过程中不产生机械应力、热应力等,可以显著提高太赫兹矩形波导的
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太赫兹波具有一些独特的特性,如低能性、水分子的强吸收特性、相干性、宽带性、高穿透性等。由于这些特性,太赫兹波在众多领域都有着重要的研究价值。太赫兹波导管作为传输太赫兹波的重要元器件,其加工制造的困难直接限制了太赫兹波技术的应用。随着太赫兹波频率的提升,太赫兹波导腔体尺寸越来越小,采用传统技术加工也越来越困难。与之相比,采用电化学技术在加工过程中不产生机械应力、热应力等,可以显著提高太赫兹矩形波导的加工精度。使用UV-LIGA技术可以高效制造尺寸精度高、表面形貌好的锌芯模,并利用电镀与电铸技术的高复制精度的特点,精准复制锌芯模形状与形貌。最后通过溶解去除锌芯模,形成太赫兹矩形波导腔体。本文基于UV-LIGA技术进行波导腔体的制备,主要研究内容如下:（1）探索了基于UV-LIGA技术制备太赫兹矩形波导腔体的整体工艺,并根据每种方案实际加工情况,分析每种工艺方案的加工特点。（2）使用100μm、150μm厚SU-8光刻胶制备电铸胶膜,探究了光刻工艺中前烘、曝光、后烘、显影对光刻胶膜的影响,采用优化的工艺参数:前烘65℃保温10min、95℃保温20min;曝光时长分别采用57s、70s;后烘65℃保温40min,显影10min,制备出出形貌良好,轮廓清晰的胶膜。（3）探索了电铸锌的工艺,温度、电流密度对电铸锌层表面形貌、硬度的影响,采用硫酸盐镀锌体系在优化的工艺参数:电铸温度30℃;电源采用双脉冲电源,脉冲频率为1000Hz,一个周期内正向电流密度2.0A/dm~2导通时间0.8ms、负向脉冲电流密度0.2A/dm~2导通时间0.2ms,制备出表面形貌好、粗糙度低、圆角小的锌芯模。（4）探索了在锌表面镀金的工艺,提出了一种近中性镀金液,并研究了该镀液体系中电流密度、电镀液温度对镀金层表面形貌的影响,在优化的工艺参数:镀金液温度为40℃,电流密度为0.3A/dm~2,在锌表面镀金。（5）探索了波导腔体溶解的工艺,研究了溶解方式、溶解溶液对牺牲芯模溶解速度的影响。在70℃的水浴条件下,采用2mol/L盐酸溶液对牺牲芯模进行溶解,长度为17mm的1THz、1.7THz波导分别溶解3天、6天即可溶通。
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