Method Article

Functionalization حجرية ناعمة وخالية من الزخرفة أوكسيد السيليكون والجرمانيوم

DOI:

10.3791/3478

⸱

December 16th, 2011

 ,  ,  , 
1Department of Chemistry, Duke University , 2Hajim School of Engineering and Applied Sciences, University of Rochester , 3Department of Chemical Engineering, University of Rochester

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نحن هنا وصف طريقة بسيطة لfunctionalization الزخرفة السيليكون والجرمانيوم مع monolayers التفاعل العضوي والتظاهر أكسيد خالية من ركائز منقوشة مع الجزيئات الصغيرة والبروتينات. نهج يحمي الأسطح تماما من أكسدة المواد الكيميائية ، ويوفر دقة السيطرة على التشكل الميزة ، ويوفر سهولة الوصول إلى أنماط التمييز كيميائيا.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يعتمد تطوير الأجهزة الإلكترونية الهجينة إلى حد كبير على تكامل المواد العضوية (الحيوية) وأشباه الموصلات غير العضوية من خلال واجهة مستقرة تسمح بنقل الإلكترون بكفاءة وتحمي الركائز الأساسية من التحلل التأكسدي. يمكن حماية أشباه الموصلات من المجموعة الرابعة بشكل فعال باستخدام طبقات أحادية التجميع ذاتية الترتيب (SAMs) عالية الترتيب تتكون من سلاسل ألكيل بسيطة تعمل كحواجز منيعة لكل من المحاليل العضوية والمائية. ومع ذلك ، فإن آلات الألكيل البسيطة خاملة وغير قابلة للاستيعاب لتقنيات الزخرفة التقليدية. الدافع وراء تثبيت الأنظمة الجزيئية العضوية على أشباه الموصلات هو نقل وظائف جديدة إلى السطح يمكنها توفير وظيفة بصرية وإلكترونية وميكانيكية ، بالإضافة إلى النشاط الكيميائي والبيولوجي. < p class = "jove_content" > الطباعة اللاصقة الدقيقة (μCP) هي تقنية حجرية ناعمة لزخرفة SAMs على أسطح لا تعد ولا تحصى. 1-9 على الرغم من بساطته وتعدد استخداماته ، فقد اقتصر النهج إلى حد كبير على الأسطح المعدنية النبيلة ولم يتم تطويره بشكل جيد لنقل الأنماط إلى ركائز مهمة تقنيا مثل السيليكون الخالي من الأكسيد والجرمانيوم. علاوة على ذلك ، نظرا لأن هذه التقنية تعتمد على انتشار الحبر لنقل النمط من المطاط الصناعي إلى الركيزة ، فإن دقة هذه الطباعة التقليدية تقتصر بشكل أساسي على ما يقرب من 1 μ m.10-16

على عكس الطباعة التقليدية ، يعتمد زخرفة μCP بدون حبر على تفاعل محدد بين ركيزة مثبتة على السطح ومحفز مرتبط بالطوابع. نظرا لأن هذه التقنية لا تعتمد على تكوين SAM المنتشر ، فإنها توسع بشكل كبير تنوع الأسطح القابلة للنقوش. بالإضافة إلى ذلك ، فإن التقنية الخالية من الحبر تتجنب قيود حجم الميزة التي يفرضها الانتشار الجزيئي ، مما يسهل تكرار ميزات صغيرة جدا (<200 نانومتر). 17-23 ومع ذلك ، حتى الآن ، تم استخدام μCP الخالي من الحبر بشكل أساسي لتصميم الأنظمة الجزيئية المضطربة نسبيا ، والتي لا تحمي الأسطح الأساسية من التدهور.

هنا ، نبلغ عن طريقة بسيطة وموثوقة عالية الإنتاجية لتزيين السيليكون والجرمانيوم المخلل مع طبقات أحادية عضوية تفاعلية ونظهر وظيفية انتقائية للركائز المزخرفة مع كل من الجزيئات الصغيرة والبروتينات. تستخدم هذه التقنية نظاما ثنائي الطبقات تفاعلي مسبقا من NHS على السيليكون الخالي من الأكسيد والجرمانيوم. يتم تحلل جزء NHS بطريقة خاصة بالنمط باستخدام ختم أكريليت معدل بحمض السلفونيك لإنتاج أنماط مميزة كيميائيا من الأحماض الكربوكسيلية الحرة والمنشطة من NHS. أحد القيود الكبيرة على دقة العديد من تقنيات μCP هو استخدام مادة PDMS التي تفتقر إلى الصلابة الميكانيكية اللازمة لنقل الدقة العالية. للتخفيف من هذا القيد ، استخدمنا بوليمر أكريليت البولي يوريثين ، وهو مادة صلبة نسبيا يمكن تشغيلها بسهولة مع شقوق عضوية مختلفة. يحمي نهج الزخرفة الخاص بنا كلا من السيليكون والجرمانيوم تماما من الأكسدة الكيميائية ، ويوفر تحكما دقيقا في شكل وحجم الميزات المزخرفة ، ويتيح وصولا سهلا إلى الأنماط المميزة كيميائيا والتي يمكن تشغيلها بشكل أكبر مع كل من الجزيئات العضوية والبيولوجية. النهج عام وقابل للتطبيق على الأسطح الأخرى ذات الصلة بالتكنولوجيا.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1A. الأولية على تشكيل المونولاير سيليكون

  1. قطع رقاقة السيليكون في 1cm 2 ركائز والغبار وشطف مع الماء والايثانول تصفيتها.
  2. إزالة التلوث العضوي عن طريق غمر ركائز السيليكون في صحن الزجاج نانو تحتوي على الشريط في 75 درجة مئوية. بعد 15 دقيقة ، شطف كل الركيزة بالماء ، منزوع الأيونات التي تمت تصفيتها.
  3. وضع كل الركيزة في محلول HF 5 ٪ (تحذير : HF هي مادة خطيرة للغاية) لإزالة طبقة أكسيد الأصلي. بعد 5 دقائق الجافة أكسيد السيليكون خالية مع النيتروجين
  4. الركيزة لانتاج الكلور ، يغرق كل فورا أكسيد خالية قطعة السليكون في قارورة تحتوي على التلألؤ 2 مل من PCL 5 في المشبعة كلور البنزين. وينبغي أن تتم تصفيته هذا الحل إلى 0.2 ميكرون.
  5. تعيين تجميع مكثف على رأس القنينة القنينة الواحدة ووضعها في heatblock إلى 112 درجة مئوية لمدة ساعة واحدة.
  6. بعد اكتمال ردود الفعل ، واسمحوا قنينة باردة وشطف كل surfaم مع كلور البنزين والجافة تحت النتروجين التي تمت تصفيتها.
  7. لتشكل ركيزة بروبينيل ، ينهي ، ومكان كل سطح السيليكون المكلورة في قارورة تحتوي على الضغط 4 مل من كلوريد المغنيسيوم بروبينيل. وضع كل قارورة الضغط في heatblock ب 130 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.
  8. تأخذ كل قارورة الضغط من heatblock والسماح لتبرد.
  9. شطف كل سطح بسرعة مع DCM والايثانول والجافة تحت النتروجين التي تمت تصفيتها.

1B. الأولية تشكيل المونولاير على الجرمانيوم

  1. قطع رقاقة الجرمانيوم في ركائز 1cm2 والغبار وشطف بالماء والايثانول تصفيتها.
  2. إزالة التلوث العضوي عن طريق الغطس في الأسطح الزجاجية التي تحتوي على الأسيتون طبق لمدة 20 دقيقة
  3. كل مكان السطح في حل حمض الهيدروكلوريك 10 ٪ لمدة 15 دقيقة. هذه العملية في وقت واحد يزيل طبقة أكسيد المحلية وchlorinates السطح. بعد 5 دقائق من ركائز الجافة مع النيتروجين.
  4. لتشكل الركيزة الأوكتيل منتهية ، جيش التحرير الشعبى الصينىCE كل المكلورة الجرمانيوم السطحية في قارورة تحتوي على الضغط 4 مل من كلوريد المغنيسيوم الأوكتيل (2 ملم). وضع كل قارورة الضغط في heatblock ب 130 درجة مئوية لمدة 48 ساعة.
  5. تأخذ كل قارورة الضغط من heatblock والسماح لتبرد إلى درجة حرارة الغرفة.
  6. شطف كل سطح بسرعة مع DCM والايثانول والجافة تحت النتروجين التي تمت تصفيتها.

2. NHS Functionalization الركيزة على السيليكون والجرمانيوم

  1. تعد المصفاة 0،1 M - NHS diazirine حل في رابع كلوريد الكربون. تحذير : حافظ على التعرض للضوء إلى الحد الأدنى.
  2. الماصة بضع قطرات من الحل على أسطح الميثيل إنهاؤها. يسمح حل لتنتشر عبر السطح بأكمله.
  3. مكان السطوح تحت مصباح الأشعة فوق البنفسجية (☐ = 254 نانومتر ، في 4400/cm2 0.74 بوصة). السماح للرد على السطوح تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 دقيقة ، ثم إضافة المزيد من NHS - diazirine إلى السطح ، والسماح للتفاعل المضي قدما لمدة 30 دقيقة إضافية.
  4. شطف تعديل NHS قurfaces مع DCM والايثانول والجافة تحت النتروجين التي تمت تصفيتها.

3. جزيء صغير Functionalization

  1. تتفاعل NHS معدلة وركائز في مخلقة ثالثي بوتيل 20 ملم (بوك) الإيثيلنديامين في حل ثنائي كلورو ميثان (DCM) لمدة ساعتين في درجة حرارة الغرفة.
  2. بعد رد الفعل ، وشطف الركيزة بوك المعدلة مع DCM والايثانول.
  3. Deprotect الركيزة تعديل بوك باستخدام حمض trifluoroacetic 25 ٪ (TFA) في DCM لمدة ساعة في درجة حرارة الغرفة.
  4. شطف السطح الناتج مع DCM ، والإيثانول و 10 ٪ (W / V) بيكربونات البوتاسيوم في الماء والنيتروجين الجاف تحت تصفيتها.
  5. تحليل جميع الأسطح التي XPS لتحديد التركيب العنصري.

4. الحمضية البولي أكريليت قسائم (بوا) إعداد

  1. تمييع اكريليت وبنسبة 30 ٪ وباء trimethylolpropane triacrylate ethoxylate لخفض اللزوجة. إضافة photoinitiators C و D إلى خليط التفاعل (الشكللدى عودتهم 6).
  2. إضافة الصوديوم 2 - mercaptoethanesulfonate (0.2 غرام ، 1.22 ملمول) في التوصل إلى حل حمض الهيدروكلوريك في 4N ديوكسان (10 مل) ويحرك في درجة حرارة الغرفة لمدة 2 دقيقة.
  3. تصفية قبالة كلوريد الصوديوم أولا من خلال تصفية الزجاج غرامة ثم من خلال حقنة 0.2 متر μ غشاء PTFE مرشح لتحمل حلا واضحا من 2 mercaptoethanesulfonic الحمضية في ديوكسان.
  4. ديوكسان تتبخر تحت ضغط منخفض
  5. يتفاعل حامض السلفونيك الناتج مع 2 مل من مزيج من البولي يوريثين ، اكريليت prepolymeric في درجة حرارة الغرفة ثم تحت الفراغ في 50 درجة مئوية. تأكد من الخليط خالية تماما من فقاعات الهواء المحاصرين.
  6. تبريد حل يؤدي إلى درجة حرارة الغرفة وتتبلمر بين شريحتين المجهر الزجاج أو شريحة زجاجية وإتقان عن التعرض للأشعة فوق البنفسجية لمدة 2 ساعة في درجة حرارة الغرفة.
  7. بعد البلمرة ، بعناية قشر قبالة الطابع الرئيسي ، ويغسل مع الطابع الايثانول والمياه وجفاف مع nitroge تصفيتهان.

5. الحفاز الطباعة والتحليل SEM / فؤاد

  1. مكان المقابلة من البولي يوريثين ، اكريليت الدمغة على رأس الركيزة NHS المعدلة في درجة حرارة الغرفة لمدة دقيقة واحدة مع عدم التحميل الخارجية لتحميلهم معا.
  2. بعد رد الفعل ، فصل الطوابع والركيزة.
  3. شطف الركيزة مع الايثانول والمياه والايثانول الجاف مع النيتروجين ثم تصفيتها.
  4. شطف الطابع مع الايثانول والمياه والايثانول الجاف مع النيتروجين ثم تصفيتها.
  5. الاحتفاظ الطوابع في درجة حرارة الغرفة قبل تطبيق المقبل.
  6. تحليل نمط المنتجة باستخدام الاتصال النمط الوحشي microsopy القوة الذرية (AFM) والمجهر الإلكتروني (SEM)

6. الزخرفه والبروتين والميكروسكوب نيون

  1. يغرق الركيزة NHS نقوش bifunctional في ليسين - N ، N - diacetic حمض (20 ملم) وإت 3 N (100 ملم) في DMF : H20 (1:1) في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ساعة ثم تشطف معالماء والايثانول.
  2. احتضان ركائز في حل NiSO4 50 ملي لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
  3. شطف ركائز مفرطة بالكلاب بالماء وملزم العازلة (20 NAP مم ، 250 مم كلوريد الصوديوم ، 10MM إيميدازول ، ودرجة الحموضة 7.5) ، ويغرق في حل GFP تصفيتها (~ μ M 40) : 1 ساعة عند 0 درجة مئوية.
  4. شطف على الفور مع ركائز العازلة ملزم تلاه PBS (الرقم الهيدروجيني 7.4).
  5. إبقاء ركائز رطب في برنامج تلفزيوني في 0 درجة مئوية حتى انهم مستعدون للتحليل المجهري مضان.

7. الزخرفه والبروتين والميكروسكوب نيون

  1. يغرق الركيزة NHS نقوش bifunctional في ليسين - N ، N - diacetic حمض (20 ملم) وإت 3 N (100 ملم) في DMF : H 2 0 (1:1) في درجة حرارة الغرفة لمدة 1 ساعة ثم تشطف بالماء والايثانول.
  2. احتضان ركائز في حل ملي 50 4 NISO لمدة 5 دقائق في درجة حرارة الغرفة.
  3. شطف ركائز مفرطة بالكلاب ثإيث المياه وملزم العازلة (20 NAP مم ، 250 مم كلوريد الصوديوم ، 10MM إيميدازول ، ودرجة الحموضة 7.5) ، ويغرق في حل GFP تصفيتها (~ 40 ميكرون) لمدة 1 ساعة عند 0 درجة مئوية.
  4. شطف على الفور مع ركائز العازلة ملزم تلاه PBS (الرقم الهيدروجيني 7.4).
  5. إبقاء ركائز رطب في برنامج تلفزيوني في 0 درجة مئوية حتى انهم مستعدون للتحليل المجهري مضان.

8. ممثل النتائج :

ويرد مثال لينة الزخرفة الحجرية نانو حفاز في الشكل 7. النهج يخلق أنماط chemoselective على أكسيد خالية من السيليكون والجرمانيوم ، والتي يمكن functionalized orthogonally الكيميائية تختلف مع والأنصاف البيولوجية. التفاعل بين الركيزة NHS - functioanlized والطابع الحفاز منقوشة يؤدي إلى التحلل من الأنصاف NHS في مجالات الاتصال امتثالي ، مما أسفر عن منقوشة تحمل الركيزة bifunctional مناطق NHS المنشط والأحماض الكربوكسيلية الحرة. نظرا لdiffusايون طبيعة خالية من أسلوبنا ، ونحن على مقربة من تحقيق هذا القرار من ضوئيه. على سبيل المثال ، يبين الشكل 7 ميزات نانومتر 125 ، التي استنسخت بشكل موحد في جميع أنحاء سطح السيليكون الركيزة بأكمله. بشكل ملحوظ ، ويمكن إعادة استخدامها الطابع الحفاز عدة مرات دون أن تفقد فعاليتها.

functionalization Chemoselective أشباه الموصلات منقوشة مع الجزيئات الحيوية يفتح احتمال دمج المواد الالكترونية التقليدية مع ركائز البيولوجية انتقائي للغاية لتقديم الطلبات في الاستشعار عن بعد ، التشخيص ، ومجالات البحوث التحليلية. ويرد مثال على هذه functionalization في الشكل 8 ، حيث كان functionalized انتقائي NHS نقوش السيليكون مع جزيئات البروتين. من خلال استغلال الفرق reactivities من الأحماض الكربوكسيلية المنشط وحرة ، ونحن الملصقة first nitrilotriacetic حمض إنهاء (NTA) linkers heterobifunctional إلى المناطق NHS - functionalized ، ثم استخدم الناتجةNTA نقوش سطح كقالب لمرفق الانتقائي للسداسي الحامض الاميني الموسومة GFP. 8B الشكل يظهر بوضوح كثافة الفرق بين مضان GFP المعدلة وتحلل الأحماض الكربوكسيلية المناطق الحرة. حجم وشكل ملامح منسوخة تتسق بين السطحية منقوشة NHS (الشكل 8A) وGFP معدلة والسطحية (8B الشكل) ، مؤكدا على استقرار ملحوظ من الكربون تخميلها السطوح والانتقائية للنهج دمغ. ولا يقتصر البروتوكول على البروتين صاحب الموسومة ، ويمكن استخدامها لنمط الجزيئات الحيوية الأخرى بما في ذلك الحمض النووي والأجسام المضادة.

figure-protocol-1
الرقم المخطط العام 1. تمثل الحفاز الطباعة microcontact

figure-protocol-2
الشكل 2 : هيكل ثنائي الطبقات مolecular النظام على قه وسي. الألكيل الأولية المونولاير أشكال مستقرة GE - C أو C - سي السندات مع الركيزة ويوفر نظام خاملة كيميائيا ومعبأة وثيق يحمي سطح الكامنة من التدهور. (ب) overlayer أشكال السندات الثانوية CC مستقرة مع طبقة واقية الأولية وتوفر محطة وظيفية المجموعات

figure-protocol-3
الشكل 3. المخططات التي تمثل رد الفعل تشكيل monolayers الحماية في المقام الأول على سي (A) وجنرال الكتريك (B)

figure-protocol-4
الشكل 4. functionalization الكيميائية للأحادي الطبقة الوقائية الأولية مع المانحين carbene heterobifunctional

figure-protocol-5
الشكل 5. مخطط يدل رد الفعل التعديلات جزيء صغير من NHS - functionalized الفرعيةstrates والأطياف XPS المقابلة

figure-protocol-6
الشكل 6. تكوين الخليط قبل البوليمرية الحفاز ، وظروف البلمرة ، والصور SEM من الطوابع منقوشة حمض السلفونيك تعديل والمناظرة ، سي سيد PMMA

figure-protocol-7
الرقم 7. SEM و AFM من الاحتكاك الصور المنقوشة على صواريخ سام سي وقه مع طابع الحمضية

figure-protocol-8
الرقم 8 لينة والزخرفة الحجرية functionalization من السيليكون تخميلها مع الجزيئات العضوية والبيولوجية أ :.. صورة SEM من نمط NHS المعدلة الركيزة ب : صورة مجهرية من نيون الركيزة تعديل GFP.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

بروتوكول قدم هو شكل أو بدون حبر الطباعة microcontact التي يمكن تطبيقها عالميا لأية ركيزة قادرة على دعم بسيط وأمرت monolayers. في هذا الأسلوب ، والطوابع يجمد حافزا نقل نمط إلى السطح مع المجموعات الوظيفية ذات الصلة. لأن العملية لا تعتمد على نقل الحبر من الطابع إلى السطح قرار الحد من ناشر μCP التقليدية وعلى رد الفعل هو تفاديها ، والسماح الروتيني للتصنيع الكائنات النانو. إدماج نظام عالي أمر أساسي الجزيئي يوفر حماية كاملة من أشباه الموصلات من الأضرار الكامنة الأكسدة. في الوقت نفسه ، الأسلوب تؤيد تجميد رد الفعل من الجماعات الضخمة من خلال الاستفادة من رد الفعل overlayer الثانوية ؛ معا يحقق نظام الحماية وfunctionalization.

تقنية يبدأ مع تشكيل سندات الكربون على سطح مستقر يسمح للprimar خامل كيميائياذ أحادي الطبقة التي هي بمثابة عقبة فعالة لتشكيل أكسيد. تشكيل overlayer رد الفعل الثانوي توفر محطة NHS الجماعات الوظيفية التي تكون بمثابة نقطة ارتباط لمجموعة متنوعة من الأنصاف الكيميائية والبيولوجية. غير منقوشة في وقت لاحق هذا نظام مستقر bilayered الجزيئي باستخدام نهجنا μCP الحفاز. النهج المقدمة في هذه الدراسة توفر طريقة عامة لركائز أشباه الموصلات الزخرفة مع طائفة واسعة من المواد العضوية والبيولوجية. القدرة على خلق نمط العضوي أشباه الموصلات واجهات من دون الأجهزة ، ومكلفة يوفر المجمع العديد من الفرص في مجالات مثل الالكترونيات ، وتكنولوجيا النانو والكيمياء الحيوية والفيزياء الحيوية.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

ليس لدينا ما تكشف

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

نعترف الدعم المالي للجائزة NSF CMMI - 1000724.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
اسم الكاشف الشركة / النموذج
XPS مطياف كراتوس المحور الترا
مجهر القوة الذرية Veeco D3100
SEM - FEG المجهر الاتحاد الدولي للفروسية XL30
الفلورسنت المجهر زايس تصوير محوري
Heatblock VWR
فراغ مضخة BOC ادواردز
نظام تنقية المياه ميليبور
TESP تحقيقات السيليكون Veeco
السيليكون
الضغط قوارير Chemglass
فراغ مشعب Chemglass
مصباح الأشعة فوق البنفسجية UVP
ختم المواد أنظر المراجع 20 و 18
مرشحات PFTE حقنة VWR
نانو قطاع Cyantek
حمض الهيدروكلوريك سيغما
الإيثانول سيغما
الأسيتون سيغما
HF سيغما
كلور البنزين سيغما
PCL5 سيغما
كلوريد المغنيسيوم بروبينيل سيغما
كلوريد المغنيسيوم الأوكتيل سيغما
رابع كلوريد الكربون سيغما
BOC الإيثيلنديامين المحمية سيغما
TFA سيغما
الصوديوم 2 - mercaptoethanesulfonate سيغما
4N حمض الهيدروكلوريك في حل ديوكسان سيغما
يسين - N ، N - diacetic حمض سيغما
وآخرون 3 N سيغما
DMF سيغما
NISO 4 سيغما
برنامج العمل الوطني سيغما
كلوريد الصوديوم سيغما
إيميدازول سيغما
برنامج تلفزيوني سيغما

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Patterned Self-Assembled Monolayers and Mesoscale Phenomena. Accounts. Chem. Res. 28 (5), 219-226 (1995).">Kumar, A., Abbott, N. L., Kim, E., Biebuyck, H. A., Whitesides, G. M. Patterned Self-Assembled Monolayers and Mesoscale Phenomena. Accounts. Chem. Res. 28 (5), 219-226 (1995).
  2. Patterning Self-Assembled Monolayers: Applications in Materials Science. Langmuir. 10 (5), 1498-1511 (1994).">Kumar, A., Biebuyck, H. A., Whitesides, G. M. Patterning Self-Assembled Monolayers: Applications in Materials Science. Langmuir. 10 (5), 1498-1511 (1994).
  3. Features of gold having micrometer to centimeter dimensions can be formed through a combination of stamping with an elastomeric stamp and an alkanethiol "ink" followed by chemical etching. Applied Physics Letters. 63 (14), 2002-2004 (1993).">Kumar, A., Whitesides, G. M. Features of gold having micrometer to centimeter dimensions can be formed through a combination of stamping with an elastomeric stamp and an alkanethiol "ink" followed by chemical etching. Applied Physics Letters. 63 (14), 2002-2004 (1993).
  4. Microcontact printing of self-assembled monolayers: applications in microfabrication. Nanotechnology. 7 (4), 452-457 (1996).">Wilbur, J. L., Kumar, A., Biebuyck, H. A., Kim, E., Whitesides, G. M. Microcontact printing of self-assembled monolayers: applications in microfabrication. Nanotechnology. 7 (4), 452-457 (1996).
  5. Microfabrication by microcontact printing of self-assembled monolayers. Advanced Materials (Weinheim, Germany). 6 (7/8), 600-604 (1994).">Wilbur, J. L., Kumar, A., Kim, E., Whitesides, G. M. Microfabrication by microcontact printing of self-assembled monolayers. Advanced Materials (Weinheim, Germany). 6 (7/8), 600-604 (1994).
  6. Microcontact printing: a tool to pattern. Soft Matter. 3 (2), 168-177 (2007).">Ruiz, S. A., Chen, C. S. Microcontact printing: a tool to pattern. Soft Matter. 3 (2), 168-177 (2007).
  7. Microcontact Printing: Limitations and Achievements. Advanced Materials (Weinheim, Germany). 21 (22), 2257-2268 (2009).">Perl, A., Reinhoudt, D. N., Huskens, J. Microcontact Printing: Limitations and Achievements. Advanced Materials (Weinheim, Germany). 21 (22), 2257-2268 (2009).
  8. The use of self-assembled monolayers and a selective etch to generate patterned gold features. J. Am. Chem. Soc. 114 (23), 9188-9191 (1992).">Kumar, A., Biebuyck, H. A., Abbott, N. L., Whitesides, G. M. The use of self-assembled monolayers and a selective etch to generate patterned gold features. J. Am. Chem. Soc. 114 (23), 9188-9191 (1992).
  9. Microcontact chemistry: surface reactions in nanoscale confinement. Journal of Materials Chemistry. 19 (47), 8902-8906 (2009).">Ravoo, B. J. Microcontact chemistry: surface reactions in nanoscale confinement. Journal of Materials Chemistry. 19 (47), 8902-8906 (2009).
  10. Lithography beyond light: Microcontact printing with monolayer resists. Ibm. J. Res. Dev. 41 (1-2), 159-170 (1997).">Biebuyck, H. A., Larsen, N. B., Delamarche, E., Michel, B. Lithography beyond light: Microcontact printing with monolayer resists. Ibm. J. Res. Dev. 41 (1-2), 159-170 (1997).
  11. Transport Mechanisms of Alkanethiols during Microcontact Printing on Gold. J. Phys. Chem. B. 102 (18), 3324-3334 (1998).">Delamarche, E., Schmid, H., Bietsch, A., Larsen, N. B., Rothuizen, H., Michel, B., Biebuyck, H. Transport Mechanisms of Alkanethiols during Microcontact Printing on Gold. J. Phys. Chem. B. 102 (18), 3324-3334 (1998).
  12. Order in microcontact printed self-assembled monolayers. J Am Chem Soc. 119 (13), 3017-3026 (1997).">Larsen, N. B., Biebuyck, H., Delamarche, E., Michel, B. Order in microcontact printed self-assembled monolayers. J Am Chem Soc. 119 (13), 3017-3026 (1997).
  13. Printing meets lithography: Soft approaches to high-resolution printing. IBM Journal of Research and Development. 45 (5), 697-719 (2001).">Michel, B., Bernard, A., Bietsch, A., Delamarche, E., Geissler, M., Juncker, D., Kind, H., Renault, J. P., Rothuizen, H., Schmid, H., Schmidt-Winkel, P., Stutz, R., Wolf, H. Printing meets lithography: Soft approaches to high-resolution printing. IBM Journal of Research and Development. 45 (5), 697-719 (2001).
  14. Contact-Inking Stamps for Microcontact Printing of Alkanethiols on Gold. Langmuir. 15 (2), 300-304 (1999).">Libioulle, L., Bietsch, A., Schmid, H., Michel, B., Delamarche, E. Contact-Inking Stamps for Microcontact Printing of Alkanethiols on Gold. Langmuir. 15 (2), 300-304 (1999).
  15. Spreading of 16-Mercaptohexadecanoic Acid in Microcontact Printing. Langmuir. 20 (20), 8646-8651 (2004).">Sharpe, R. B. A., Burdinski, D., Huskens, J., Zandvliet, H. J. W., Reinhoudt, D. N., Poelsema, B. Spreading of 16-Mercaptohexadecanoic Acid in Microcontact Printing. Langmuir. 20 (20), 8646-8651 (2004).
  16. Molecular Transfer and Transport in Noncovalent Microcontact Printing. Langmuir. 20 (3), 805-815 (2004).">Workman, R. K., Manne, S. Molecular Transfer and Transport in Noncovalent Microcontact Printing. Langmuir. 20 (3), 805-815 (2004).
  17. Catalytic Microcontact Printing without Ink. Nano Lett. 3 (10), 1449-1453 (2003).">Li, X. -M., Peter, M., Huskens, J., Reinhoudt, D. N. Catalytic Microcontact Printing without Ink. Nano Lett. 3 (10), 1449-1453 (2003).
  18. Inkless Microcontact Printing on Self-Assembled Monolayers of Fmoc-Protected Aminothiols. J. Am. Chem. Soc. 129 (145), 13818-13819 (2007).">Shestopalov, A. A., Clark, R. L., Toone, E. J. Inkless Microcontact Printing on Self-Assembled Monolayers of Fmoc-Protected Aminothiols. J. Am. Chem. Soc. 129 (145), 13818-13819 (2007).
  19. Catalytic Microcontact Printing on Chemically Functionalized H-Terminated Silicon. Langmuir. 26 (3), 1449-1451 (2010).">Shestopalov, A. A., Clark, R. L., Toone, E. J. Catalytic Microcontact Printing on Chemically Functionalized H-Terminated Silicon. Langmuir. 26 (3), 1449-1451 (2010).
  20. Inkless Microcontact Printing on SAMs of Boc- and TBS-Protected Thiols. Nano Lett. 10 (1), 43-46 (2010).">Shestopalov, A. A., Clark, R. L., Toone, E. J. Inkless Microcontact Printing on SAMs of Boc- and TBS-Protected Thiols. Nano Lett. 10 (1), 43-46 (2010).
  21. Biocatalytic Microcontact Printing. J. Org. Chem. 72 (19), 7459-7461 (2007).">Snyder, P. W., Johannes, M. S., Vogen, B. N., Clark, R. L., Toone, E. J. Biocatalytic Microcontact Printing. J. Org. Chem. 72 (19), 7459-7461 (2007).
  22. Patterning NHS-Terminated SAMs on Germanium. Langmuir. 27 (10), 6486-6489 (2011).">Morris, C. J., Shestopalov, A. A., Gold, B. H., Clark, R. L., Toone, E. J. Patterning NHS-Terminated SAMs on Germanium. Langmuir. 27 (10), 6486-6489 (2011).
  23. Soft-Lithographic Approach to Functionalization and Nanopatterning Oxide-Free Silicon. Langmuir. 27 (10), 6478-6485 (2011).">Shestopalov, A. A., Morris, C. J., Vogen, B. N., Hoertz, A., Clark, R. L., Toone, E. J. Soft-Lithographic Approach to Functionalization and Nanopatterning Oxide-Free Silicon. Langmuir. 27 (10), 6478-6485 (2011).

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Soft LithographyMicrocontact PrintingOxide free SiliconGermanium PatterningSelf assembled MonolayersNHS Reactive BilayerCatalytic PatterningPolyurethane Acrylate StampChemical FunctionalizationProtein Immobilization

Related Articles