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基于图形处理器进行硅的各向异性腐蚀模拟
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2018-02-07
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各向异性又叫“非均质性”，是指物体的物理、化学等性质随着测定方向而异的特性H1。硅在某些腐蚀溶液中，不同晶向的腐蚀速率不尽相同，这就是硅各向异性腐蚀的特点。硅各向异性腐蚀技术是微电子机械系统（ Micro-Electro-Mechanical System，MEMS）工艺的一项核心工艺，利用该技术可以在硅衬底上加工出各种复杂的三维结构。硅各向异性腐蚀是制造微机械结构的关键技术之一，利用该技术可以制造出微型传感器和微执行器等精密的三维结构。
硅各向异性腐蚀过程复杂，采用元胞自动机模拟硅各向异性腐蚀非常耗时。为了加速腐蚀模拟过程，研究了基于图形处理器（ GPU）进行硅的各向异性腐蚀模拟。针对串行算法直接并行化方法存在加速效率低等问题，提出了一个改进的并行模拟方法。该方法增加了并行部分的负载，减少了内存管理的开销，从而提高了加速性能。实验证明该方法能够获得较理想的加速比。
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