反应式半导体桥是目前半导体桥技术的前沿，Roland[18]2004年发明并申请专利，他使用微电子制造工艺，将Zr、Hf、Al和CuO、Fe2O3或B-Ti、Zr-Ti等复合膜沉积到金属半导体复合桥上，这些复合膜的反应热或晶格热可以提到半导体桥的点火能力，此外，由于增加的部分属于可反应的物质，靠金属及氧化物之间的铝热反应或晶格热放出大量的热，并产生火花，提高了该桥的点火可靠性。Winfried Bemhand等人[19]在上述基础上，使用能与活性金属反应的聚合物（含氟聚合物、含氯聚合物、含氧聚合物）代替金属氧化物层，与金属交替沉积形成上面的结构，得到的含能半导体桥发火能量降到之前的1/3，而点火可靠性有着显著提升。

国内对于半导体含能桥的研究主要集中在多晶硅半导体桥，而对于性能优越的反应式半导体桥相关研究尚未有公开报道，仍需科技工作者进一步的探索和研究。

4 纳米多孔硅/氧化剂复合含能薄膜

    多孔硅（Porous Silicon，PSi）是一种具有海绵状疏松结构和微纳米级管道，有较强吸附作用的一种多孔物质。2001年，德国的Kovalev[20]将多孔硅浸入到液态氧中，发现其在低温下会发生爆炸现象。2002年，美国的Sailor[21]采用压嵌法使硝酸进入多孔硅内，在摩擦或电火花的作用下，会发生爆炸现象。美国的B.A.Mason等人[22]研究了多孔硅/氧化剂复合含能材料的燃爆性能，他们通过电化学腐蚀的方法，制备出孔隙率在55%~80%之间的多孔硅，接着将多孔硅切成3~5 mm宽的条状，在真空中填充氧化剂，之后使用镍铬桥丝点火，通过高速摄影记录整个发火过程，以此来计算燃速，他们测得，当填充氧化物为高氯酸钠、高氯酸钙、硫、全氟聚醚时，燃速分别为216～249 cm/s、154～285 cm/s、16～290 cm/s、1.4 cm/s，研究人员通过实验认为，孔隙率对于多孔硅/氧化剂复合含能材料的燃速几乎无影响，其燃速主要由氧化剂种类决定。美国科罗拉多大学的C.R.Becker等人[23]使用热电偶腐蚀法制备出孔径小于3 nm，厚度在65~95 μm的多孔硅薄膜，之后在微孔内填入高氯酸钠，制备出高活性的纳米多孔硅/氧化剂复合含能材料，他们使用9.3x105 帧/s的高速摄影记录其发火过程，测算出该材料的燃速高达3050 m/s。

    国内科研工作者也进行了相关的研究。南京理工大学的王守旭[24]采用电化学双槽腐蚀法，在P型单晶硅上生长出厚度约为90~100 μm的多孔硅，然后采用超声强化原位装药技术将高氯酸铵或高氯酸钠填充进去，制成多孔硅含能芯片，他将这些芯片在电加热板上加热（表面温度405~470 ℃），在开放的空间可以发生猛烈的爆炸，并伴随有强光和声响。之后作者[25]将该复合含能芯片阵列集成到微桥点火器上，并采用不同点火电压对其进行点火，当点火电压从140 V降到80 V时，延迟时间从0.08 ms增大到0.1 ms，这比采用Al/CuO基的纳米点火器延迟时间要短，实验测得该微桥点火器的点火能量在0.153 mJ到0.287 mJ之间，通过高速摄影观察到内嵌高氯酸钠的多孔硅材料反应方式为爆燃，其作用过程很迅速，期间伴随着强烈的火焰放出，作者认为该类微芯片可以作为微纳点火芯片或者微推冲器芯片。中国工程物理研究院的郁卫飞等人[26]对多孔硅纳米复合含能材料的爆炸特性进行了研究，认为材料的爆炸剧烈程度与其比表面积和填充物有关，并以此为基础提出了多孔硅/硝酸盐微观结构模型，对实验现象进行了理论上的解释。

综上所述，多孔硅特有的多孔结构，可以使其与氧化剂充分接触，形成一个活性极高的氧化还原体系，该体系的能量输出很高，可以满足MEMS器件中对含能薄膜的需要，而且多孔硅可以通过MEMS制造工艺进行制备，较易与MEMS器件集成化，并有望应用于微纳米含能芯片中，但国内目前多孔硅的研究距离实际应用还有不少的路要走，也需要学者们进一步研究。 MEMS火工品用含能薄膜研究现状(3):http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_71470.html