文献综述（或调研报告）：
1.微型器件现有的维持真空的方案
传统的机械泵加分子泵的真空泵结构过于复杂，很难微型化，不可能应用在要求低功耗，高可靠性的微型器件内，所以传统微型器件内维持真空的方案主要包括这两个方面：一是加大对封装密封性的投入，二是依靠吸气剂来维持较长时间的真空。接下来将分别对这两个方面进行介绍。
传统的真空封装技术在早期的电子技术革命时期就已经萌芽，但是很难将传统的真空封装技术直接用到 MEMS 封装中。MEMS 真空封装的主要挑战来自于微型的结构和腔体、材料特性的微小变化、微小的泄露等。这些对大尺寸的器件可能没有影响，但却严重的影响 MEMS 器件的性能。
现代MEMS真空封装主要采用键合的方法，其中包括圆片直接键合及焊料焊接。采用键合的方法可获得较高的连接强度、较高的真空度、可以进行器件级与圆片级的真空封装，通过使用吸气剂能获得长达几年的保真空性能。因此，目前研究的重点放在键合方法研究上。但是，因键合引起的高温、应力等工艺力学问题，很多时候会影响到脆弱的MEMS芯片，这使整个封装工艺变得十分复杂，涉及到很多学科，想要取得突破性进展并不容易。
电真空器件内的应用的吸气剂主要分为蒸散型和非蒸散型。最为常见的蒸散型吸气剂有钡铝吸气剂，掺氮钡基吸气剂（在钡铝吸气剂的基础上改进得到，在黑白以及彩色显像管中有广泛应用）。非蒸散型吸气剂（NEG）一般由金属如 Zr、Ti、Nb、Ta、V及它们的合金组成,这些合金还可以含一些添加元素 ,如 Al、Ni或Fe等。根据吸气剂的吸气机理 ,吸气剂成分主要由以 下两部分组成 : ( 1)活性元素 : 吸气剂的吸气能力主要取决于 气体与吸气金属材料之间表面反应的强弱及金属溶解气体 的能力,活性金属 Zr 对 、 、CO、等气体均能产生很强的化学吸附和较大的溶解能力, 因此 ,选择 Zr 为活性元素。( 2)抗烧结元素: 抗烧结物质的加入可以防止烧结时活性元素的聚集长大 ,并能抑制粉末烧结体的明显收缩 ,以达到在 烧结体外形尺寸不增加的情况下, 实际表面积大大增加, 从 而达到提高吸气能力的目的。抗烧结元素可以是石墨或细化的金属,如 W、Mo、Nb 和 Ta等 ,但使用本身具有吸气性能的抗烧结物质更为理想。主要有锆铝吸气剂（用于高电压大功率器件如气体激光器），钛锆钒吸气剂（拥有相对较低的激活温度），钛钼吸气剂。
但非蒸散型的吸气剂普遍使用高温激活，即便是激活温度相对较低的钛锆钒吸气剂，也需要在450℃下加热45min。这个持续的加热的过程可能会融化封装所用的焊料，影响真空封装的密闭效果，同时高温也有可能对脆弱的MEMS芯片造成破坏。除此之外，吸气剂对 、 、等大气中的常见气体吸收效果较好，但对惰性气体吸收效果较差。
本课题拟设计一种基于场发射的真空泵，采用电场与磁场正交的结构，利用空间剩余电子在电磁场中的旋转，大大地增加电子的运动路径，在运动中电离气体形成的离子打到钛板的阴极上，进行钛的溅射实现抽气。相比于吸气剂，它对于惰性气体也有一定的吸收能力，而且不存在高温的情况，不会对电子元件以及真空封装产生破坏，并且能在低真空下运作。
2.溅射离子泵的原理及现有微泵结构介绍
溅射离子泵又称潘宁泵，顾名思义，它是利用潘宁放电的原理进行除气的。主要的工作过程可概括如下：电源启动，在阴阳极之间形成高压，由于极间距离很近，产生的强烈电场会激发出自由电子。随后，自由电子会在电场和磁场的共同作用下贴近阳极做滚轮线运动，这一过程延长了电子的自由程，进而大大提高了电子与气体分子碰撞的概率。高速运动的电子会与中性的气体分子发生碰撞产生离子而二次电子，而正离子会被吸引轰击阴极钛板，这个过程中阴极会溅射出大量的钛原子，沉积在阳极筒壁上和阴极板上等遭受离子轰击较弱的区域, 形成新鲜的钛膜吸附活性气体, 而惰性气体在阴极溅射不强烈的区域被掩埋。
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