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摘要I
AbstractIII
致謝V
目錄VI
圖目錄IX
符號說明XIII
第一章 緒論1
1-1 前言1
1-2 文獻回顧1
1-3微流道表面矽奈米線的成長機制4
1-3-1 奈米線之生長方法4
第二章 實驗設計與步驟7
2-1 實驗環路及設備7
2-1-1 微量注射泵浦7
2-1-2 測試段7
2-1-3 加熱模組8
2-1-4 加熱電源供應器8
2-1-5 精密電子天平9
2-1-6 X-Y-Z三軸平台9
2-1-7 溫度擷取系統9
2-1-8 壓力擷取系統9
2-1-9 個人電腦10
2-1-10 玻璃光纖照明系統10
2-2 實驗量測儀器10
2-2-1 溫度量測10
2-2-2 壓力量測11
2-2-3 流量控制與量測12
2-2-4 影像擷取與影像處理設備12
2-3流道內部運動分析12
2-4 熱傳分析計算14
2-5 實驗方法與步驟15
2-5-1 實驗方法15
2-5-2 實驗流程16
第三章 含有奈米結構之矽質微流道製作流程19
3-1 微流道製作過程19
3-1-1晶片清洗技術19
3-1-2 薄膜沉積技術21
3-1-3黃光微影技術22
3-1-4感應耦合式蝕刻系統25
3-1-5濕式蝕刻系統26
3-1-6 陽極接合26
3-1-6-1 晶片接合技術之原理與應用27
3-2 微流道與含有奈米結構之微流道製程27
3-2-1 光罩設計27
3-2-2 微流道之製程步驟28
3-2-3 奈米結構之矽質微流道製作流程29
3-2-4 超疏水性之矽質微流道製作流程31
第四章 結果與討論32
4-1壁面溫度與進口壓力量測結果32
4-2流場流譜圖分析33
4-3 微流道參數條件與流譜之關係35
4-4 臨界熱通量攀升比較圖36
第五章 結論37
參考文獻39
圖目錄
圖1-1 採用分段蝕刻奈米線之SEM剖面圖42
圖1-2 垂直擺放蝕刻奈米線之SEM剖面圖42
圖1-3 實驗參數所蝕刻奈米線之SEM剖面圖43
圖1-4 實驗參數所蝕刻奈米線之SEM剖面圖(高度5.71um)43
圖1-5 實驗參數所蝕刻奈米線之SEM剖面圖(直徑84.4nm)44
圖2-1 實驗環路圖45
圖2-2 測試段的剖面示意圖45
圖3-1普通矽質微流道前段製程46
圖3-2普通矽質微流道後段製程47
圖3-3含有奈米線結構微流道製程47
圖3-4超疏水微流道製程48
圖3-5經濕蝕刻後之晶圓48
圖3-6蝕刻後流道進口端經OM拍攝圖49
圖3-7蝕刻後尺標經OM拍攝圖49
圖3-8超親水表面接觸角量測圖49
圖3-9超疏水表面接觸角量測圖50
圖3-10 微流道成品圖50
圖4-1 q”=266.334 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖51
圖4-2 q”=266.334 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖51
圖4-3 q”=300.995 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖52
圖4-4 q”=300.995 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖52
圖4-5 q”=354.864 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖53
圖4-6 q”=354.864 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖53
圖4-7 q”=266.334 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖54
圖4-8 q”=266.334 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖54
圖4-9 q”=300.995 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖55
圖4-10 q”=300.995 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖55
圖4-11 q”=354.864 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖56
圖4-12 q”=354.864 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖56
圖4-13 q”=266.334 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖(奈米線結構)57
圖4-14 q”=266.334 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖(奈米線結構)57
圖4-15 q”=300.995 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖(奈米線結構58
圖4-16 q”=300.995 kw/m2 , Re=22之璧面壓力量測圖(奈米線結構58
圖4-17 q”=354.864 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖(奈米線結構) 59
圖4-18 q”=354.864 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖(奈米線結構)59
圖4-19 q”=266.334 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖(奈米線結構)60
圖4-20 q”=266.334 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖(奈米線結構)60
圖4-21 q”=300.995 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖(奈米線結構) 61
圖4-22 q”=300.995 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖(奈米線結構)61
圖4-23 q”=354.864 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖(奈米線結構)62
圖4-24 q”=354.864 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖(奈米線結構)62
圖4-25 q”=266.334 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖(超疏水表面) 63
圖4-26 q”=266.334 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖(超疏水表面)63
圖4-27 q”=300.995 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖(超疏水表面)64
圖4-28 q”=300.995 kw/m2 , Re=22之壓力感測圖(超疏水表面)64
圖4-29 q”=354.864 kw/m2 , Re=22之璧面溫度分佈圖(超疏水表面)65
圖4-30 q”=354.864 kw/m2 , Re=22之壓力量測圖(超疏水表面)65
圖4-31 q”=266.334 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖(超疏水表面)66
圖4-32 q”=266.334 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖(超疏水表面)66
圖4-33 q”=300.995 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖(超疏水表面)67
圖4-34 q”=300.995 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖(超疏水表面)67
圖4-35 q”=354.864 kw/m2 , Re=12之璧面溫度分佈圖(超疏水表面)68
圖4-36 q”=354.864 kw/m2 , Re=12之壓力量測圖(超疏水表面)68
圖4-37 q”/G= 2.3 kJ/kg 壁面溫度攀升示意圖69
圖4-38微流道內之流譜隨時間變化圖70
圖4-39超親水微流道內之流譜隨時間變化(無週期性)70
圖4-40超親水微流道內之流譜隨時間變化圖(有週期性)72
圖4-41超疏水微流道內之流譜隨時間變化圖73
圖4-42 普通矽質微流道之氣泡成核現象圖73
圖4-43 奈米線結構微流道之氣泡成核現象圖74
圖4-44 超疏水性微流道之氣泡成核現象圖74
圖4-45普通矽質微流道熱通量和流量與流譜關係圖75
圖4-46超疏水微流道熱通量和流量與流譜關係圖75
圖4-47超親水微流道熱通量和流量與流譜關係圖76
圖4-48臨界熱通量攀升示意圖76
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