نحن تقريرا عن عملية التغيير في الموقع من HF تعامل سي (001) السطح إلى دولة ماء أو مسعور من قبل تشعيع العينات في غرف ميكروفلويديك مليئة H 2 O 2 / H 2 O الحل (0.01٪ -0.5٪) أو حلول الميثانول باستخدام نابض ليزر الأشعة فوق البنفسجية من النسبية منخفضة نبض فلوينس.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
انتقائية المساحة تعديل السيليكون بلل السطح بواسطة الليزر النبضي للأشعة فوق البنفسجية تشعيع في البيئة السائلة
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
وبلل من السيليكون (سي) هي واحدة من المعالم الهامة في تكنولوجيا functionalization سطح هذه المواد وتصنيع الأجهزة biosensing. نفيدكم على بروتوكول استخدام KRF والمنتدى الاقليمى للاسيان الليزر تشعيع سي (001) عينة مغمورة في البيئة السائلة مع عدد قليل من البقول وتعمل على fluences نبض انخفاض معتدل للحث سي بلل التعديل. رقائق مغمورة لمدة تصل إلى 4 ساعات في 0.01٪ H 2 O 2 / H 2 O الحل لم تظهر تغيير ملموس في حياتهم زاوية الاتصال الأولية (CA) ~ 75 درجة. ومع ذلك، فإن 500 نبضة KRF والليزر المنتدى الاقليمى للاسيان تشعيع هذه الرقائق في microchamber مليئة 0.01٪ H 2 O 2 / H 2 O حل في 250 و 65 ميغا جول / سم 2، على التوالي، انخفض CA في القريب 15 درجة، مشيرا إلى تشكيل سطح فائقة المحبة للماء. تشكيل OH إنهاء سي (001)، مع عدم وجود تغيير ملموس من مورفولوجيا سطح الرقاقة، لديهاأكدته الأشعة السينية الضوئية الطيفي وقياسات قوة المجهر الذرية. ثم تم غمر العينات منطقة انتقائية المشع في nanospheres الملطخة فلوريسئين حل البيوتين مترافق لمدة 2 ساعة، مما أدى إلى شل حركة الناجح لnanospheres في منطقة غير المشع. وهذا يوضح إمكانيات أسلوب انتقائي biofunctionalization المنطقة وتصنيع متقدمة أبنية biosensing أساس سي. نحن أيضا وصف بروتوكول مماثل للإشعاع من رقائق مغمورة في الميثانول (CH 3 OH) باستخدام الليزر المنتدى الاقليمى للاسيان التي تعمل على النبض فلوينس من 65 ميغا جول / سم 2 وتشكيل الموقع من سطح مسعور بقوة سي (001) مع CA من 103 °. نتائج XPS تشير الليزر التي يسببها تشكيل المنتدى الاقليمى للاسيان من Si- (اوتش 3) س المركبات المسؤولة عن للا مائية الملاحظة. ومع ذلك، لا توجد هذه المركبات عن طريق XPS على سطح سي المشع التي كتبها KRF الليزر في الميثانول، مما يدل علىعدم قدرة الليزر KRF إلى photodissociate الميثانول وخلق -OCH 3 المتطرفين.
المقدمة
جعلت الخصائص الإلكترونية والكيميائية الرائعة وكذلك ارتفاع القوة الميكانيكية السيليكون (سي) خيارا مثاليا لأجهزة الإلكترونيات الدقيقة والرقائق الطبية 1. تلقت مراقبة المنطقة انتقائية من سطح سي اهتماما كبيرا في التطبيقات التي تنطوي غالبا ما يتم الحصول ميكروفلويديك وأجهزة مختبر على رقاقة 2،3. هذا إما عن طريق تعديل نانو النطاق للخشونة السطح أو عن طريق المعالجة الكيميائية لسطح 4. والتخشين السطحي أو الزخرفة لإنتاج هياكل سطح المختلين أو أمر على سطح سي تشمل ضوئيه 5، شعاع ايون الطباعة الحجرية 6 وتقنيات الليزر 7. مقارنة مع هذه الأساليب، وتفيد التقارير سطح ليزر عملية التركيب ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
التحضير 1. عينة
- استخدام الكاتب diamode ليلتصق لمن نوع ن (P-مخدر) مصقول من جانب واحد سي ويفر (المقاومية 3.1 ~ 4.8 Ω.m) الذي هو 3 بوصة في القطر، 380 ميكرون سميكة، في عينات من 12 مم × 6 مم؛ تنظيف العينات في OptiClear، والأسيتون والكحول الآيزوبروبيل (5 دقائق لكل خطوة).
- عينات حفر في ~ 0.9٪ محلول HF لمدة 1 دقيقة لحفر بعيدا أكسيد الأولي. شطف في الماء DI وجاف في عالية النقاء (99.999٪) النيتروجين (N 2).
- مخزن إعداد العينات في N ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
تم عرض هذه النتائج تمثيلية في عملنا نشرت السابق 23،24 الشكل 1 يوضح CA مقابل N (عدد النبضات) على مواقع المشع التي كتبها KRF الليزر على 250 ميغا جول / سم 2 في DI H 2 O لتركيزات مختلفة من H 2 O 2 / H 2 O حلول (على سبيل المثال، 0.01، 0.02، 0.05 و 0.2٪). يقلل من CA مع زيادة عدد النبض لجميع H 2 O 2 الحلول. يتم الحصول على الحد الأدنى من CA (~ 15 درجة) لH 2 O 2 حلول 0.02 و 0.01٪ في 500 ا.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
اقترحنا على بروتوكول للأشعة فوق البنفسجية أشعة الليزر سي رقاقة في غرفة ميكروفلويديك مليئة تركيز منخفض من H 2 O 2 حل للحث على سي سطح فائقة المحبة للماء، الذي يرجع أساسا إلى توليد سي-OH. وكان من المفترض UV التحلل الضوئي ليزر من H 2 O 2 لتشكيل سالبة الشحنة OH - الجذور. أيضا، ليزر الأشعة فوق البنفسجية التأثير الكهروضوئي يؤدي إلى تشكيل سطح موجبة الشحنة 37. ولذلك، فإن التفاعل بين هذه OH السلبي - الجذور مع سطح موجبة الشحنة يؤدي إلى ت.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.
شكر وتقدير
تم دعم هذا العمل من قبل مجلس أبحاث العلوم الطبيعية والهندسة في كندا (منحة الاكتشاف رقم 122795-2010) وبرنامج كرسي أبحاث كندا في أشباه الموصلات الكمومية (JJD). إن المساعدة التي قدمها شياو هوان شوانغ ومحمد وليد حسن والمساعدة الفنية التي قدمتها سونيا بليز من مركز جامعة شيربروك لتصنيع المواد (CCM) في جمع بيانات XPS هي موضع تقدير كبير. تعترف NL ببرنامج الجدارة للمنح الدراسية للطلاب الأجانب ، Fonds de recherche du Québec - Nature et technologies ، لتقديم منحة دراسية لطلاب الدراسات العليا.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| الكريات النانوية الملونة بالفلورسين | Invitrogen | F8795 | |
| OptiClear | National Diagnostics | OE-101 | |
| ليزر ArF (&lambda ؛ = 193 نانومتر) | Lumonics | pulse master 800 | |
| KrF laser (&lambda ؛ = 248 nm) | Lumonics | pulse master 800 | |
| XPS | Kratos Analytical | AXIS Ultra DLD | |
| المجهر الفلوري | أوليمبوس | IX71 | |
| XPS برنامج القياس الكمي | CasaXPS | 2.3.15 |
المراجع
- Liu, X., Fu, R. K. Y., Ding, C., Chu, P. K. Hydrogen plasma surface activation of silicon for biomedical applications. Biomol. Eng. 24, 113-117 (2007).
- Bayiati, P., Tserepi, A., Petrou, P. S., Kakabakos, S. E., Misiakos, K., Gogolides, E. ....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
