Name: Patterning par Transitions Optical saturable - Fabrication et caractérisation (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-12-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Découvrez la nanofabrication par lithographie optique à transitions saturable utilisant des molécules photochromes sur substrat silicium. Cette technique surpasse la limite de diffraction pour créer des nanostructures sub-longueur d'onde.

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Merci à Michael Knutson, Paul Hamric, Greg Scott et Chris Landes pour leurs discussions utiles et leur aide concernant le porte-échantillon à atmosphère inerte personnalisé et l’aide apportée à l’atelier d’usinage des étudiants de l’Université de l’Utah. P.C. reconnaît le GRFP de la NSF sous la subvention n° 0750758. P.C. reconnaît la bourse de formation en nanotechnologie de l’Université de l’Utah. R.M. reconnaît la bourse de carrière n° 1054899 de la NSF et le financement de l’initiative USTAR.

REMARQUE: effectuer toutes les étapes suivantes en vertu de salle blanche de classe 100 de conditions ou mieux. Préparation de l&#39;échantillon 1. <ol><li> Nettoyer une plaquette de silicium de 2 &quot;de diamètre avec Buffered Oxide Etch (BOE) solution (6 pièces 40% de NH 4 F et une partie 49% HF) pendant 2 min (Attention: produits chimiques dangereux). Choisissez cette fois de gravure pour enlever les contaminants organiques ou à la surface. Rincer à l&#39;eau désionisée (DI) de l&#39;eau pendant environ 5 min. Plaquette sec avec N2 sec. NOTE: Ne jamais travailler seul lors de l&#39;utilisation HF. Porte toujours des lunettes de protection avec écran facial et des équipements de protection individuelle (EPI) en cas de déversements. directives de mission pour l&#39;utilisation et la manipulation des déchets de HF dans le laboratoire où la gravure est effectuée. REMARQUE: les étapes 1.2 à 1.7 sont pour le verrouillage électrochimique seulement. Si vous effectuez de verrouillage via la dissolution passez à l&#39;étape 2. </li><li> Pour fixer l&#39;électrode de travail, pulvérisation 100 nm de platine (Pt) sur le nettoyage 2 &quot;de diamètre Silicsur la plaquette. </li><li> Avant de graver le film mince de platine, nettoyer la chambre RIE de toute impureté ou résine photosensible restes de gravures sèches précédentes. </li><li> Pomper la chambre jusqu&#39;à une pression de base de 1 × 10 -5 Torr est obtenue. Assurez-vous que la puissance RF est réglé à 200 W et les débits pour l&#39;oxygène et de l&#39;argon sont fixés à 50 sccm et 10 sccm respectivement. Allumer le Ar / O 2 plasma et fonctionner pendant au moins 1 h. </li><li> Éteignez l&#39;Ar / O 2 plasma et permettent la chambre de ventilation pendant environ 10 min. </li><li> Pour graver la surface du film mince de platine, charger l&#39;échantillon dans la chambre RIE et pomper la chambre jusqu&#39;à une pression de base de 1 × 10 -5 Torr. Cette fois réglé le débit d&#39;argon à 0 sccm. Allumer le plasma O 2 et laisser ce processus de fonctionner pendant 30 min. </li><li> Éteignez le plasma O 2 et laissez la chambre de ventilation pendant 10 min. </li></ol> 2. évaporation thermique des photochromique molécule en utilisant personnalisée Low évaporateur Température (LTE) <ol><li> Remplissez AlO2 bateau avec 30 mg de BTE et charger dans la source d&#39;LTE personnalisé (figure 6). </li><li> Charge plaquette de silicium dans l&#39;échantillon de montage. </li><li> orifices de la chambre d&#39;étanchéité de la pompe et la chambre jusqu&#39;à une pression de base de 1 x 10 -6 Torr. </li><li> Evaporer le contour à une température de consigne de 100 ° C, avec une épaisseur de film de 30 nm. </li><li> Immédiatement après l&#39;évaporation, inondation illuminer l&#39;échantillon à 5 min de UV pour transformer la matière BTE à la forme fermée, 1c. </li><li> Afin de définir la taille de l&#39;échantillon, cliver un petit morceau de la galette à l&#39;aide d&#39;une pointe en diamant pour rayer une ligne à partir du bord de la surface de silicium. Saisir la tranche des deux côtés de la ligne de rayure et plier la plaquette vers le bas jusqu&#39;à ce qu&#39;il casse le long du plan de cristal. </li><li> Effectuer des mesures de profilomètre pour valider BTE épaisseur de film mince. Pour ce faire, rayer l&#39;échantillon en utilisant une amende pinces de bord. Mesurer la hauteur de la marche vientm ce scratch, qui est la différence de hauteur entre le droit et la position du curseur gauche. REMARQUE: inexactitudes dans l&#39;épaisseur du film seront entraîner des écarts de la dose d&#39;exposition. </li><li> Magasin échantillon restant en N 2 boîte à gants remplie. </li></ol> 3. Les expositions REMARQUE: Effectuer toutes les expositions dans des conditions d&#39;atmosphère inerte pour éviter la dégradation de l&#39;échantillon. <ol><li> Cliver l&#39;échantillon en suivant la même procédure que décrite dans l&#39;étape 2.6. </li><li> échantillon de charge inerte en porte-échantillon de l&#39;atmosphère. </li><li> Montez porte-échantillon inerte sur scène. échantillon de purge avec du N2. </li><li> Exposer l&#39;échantillon à la durée d&#39;exposition désirée à l&#39;aide d&#39;un interféromètre, tel que celui représenté sur la figure 8. </li></ol> 4. oxydation électrochimique en utilisant trois électrodes cellulaire REMARQUE: Effectuer l&#39;électrochimie dans des conditions d&#39;atmosphère inerte pour éviter la dégradation de l&#39;échantillon. <ol><li> Fixer un flacon de verre propre sur le dessus de la plaque chauffante. Placez une barre d&#39;agitation propre dans le flacon. Tournez sur l&#39;agitateur. </li><li> Nettoyer un nouveau clip de cuivre avec du méthanol. Nettoyez le contre-électrode de platine avec du méthanol. </li><li> En utilisant un clip de cuivre propre, couper l&#39;échantillon à travers un des trous dans le bouchon du flacon de Téflon. Assurez-vous de couper sur la platine exposée seulement. </li><li> Placer le flacon bouchon Téflon sur le flacon. Connectez le fil rouge sur le comptoir de platine électrode et le fil noir sur le clip de cuivre contenant l&#39;échantillon. </li><li> En utilisant une seringue propre, remplir le flacon avec déminéralisée filtrée (DI) de l&#39;eau à travers le deuxième trou dans le bouchon du flacon de Téflon. Remplissez aussi élevé sans immersion du platine toute nue sur l&#39;échantillon. </li><li> Bubble azote dans l&#39;eau pendant 3-5 min. Éteignez l&#39;azote. </li><li> Placer l&#39;électrode de référence dans le deuxième trou dans le bouchon du flacon de Téflon. Connectez le fil blanc sur l&#39;électrode de référence. Assurez-vous qu&#39;aucun de platine o nuen l&#39;échantillon est immergé. </li><li> L&#39;utilisation d&#39;un voltammograph, régler la tension d&#39;oxydation à 0,5 V / s. </li><li> Après le temps d&#39;oxydation désiré se est écoulé, coupez l&#39;alimentation à l&#39;voltammograph off. </li><li> Retirez les clips rouge, noir, et blanc de la contre-électrode en platine, un clip de cuivre, et l&#39;électrode de référence. </li><li> Exposer l&#39;échantillon aux UV pendant 5 min. </li></ol> 5. Exemple de développement - électrochimique Verrouillage REMARQUE: Effectuez développement dans des conditions d&#39;atmosphère inerte pour éviter la dégradation de l&#39;échantillon. <ol><li> Développer l&#39;échantillon filtré en 5 (% en poids) d&#39;isopropanol, 95 (% en poids) d&#39;éthylène glycol pour la durée désirée. Remarque: En général 50 échantillons nm sont développés pour 30-60 sec tout en 80 nm échantillons sont élaborés pour les 60 à 180 secondes. </li><li> Échantillon sec avec N2 sec. </li><li> Immédiatement exposer échantillon à 5 min de UV. </li></ol> 6. Exemple de développement - Dissolution de verrouillage </em&gt; REMARQUE: Effectuez développement dans des conditions d&#39;atmosphère inerte pour éviter la dégradation de l&#39;échantillon. <ol><li> En utilisant 100 ml d&#39;éthylène glycol dans un bécher de verre propre, de développer l&#39;échantillon exposée pour le temps de développement souhaité. </li><li> Échantillon sec avec N2 sec. Immédiatement exposer échantillon à 5 min de UV. </li></ol> 7. Les expositions multiples <ol><li> Si vous effectuez la répétition des expositions multiples étapes 3-6 avec une traduction de l&#39;échantillon par rapport à l&#39;optique. </li></ol>

<ol><li>Brimhall, N., Andrew, T. L., Manthena, R. V., Menon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Breaking+the+far-field+diffraction+limit+in+optical+nanopatterning+via+repeated+photochemical+and+electrochemical+transitions+in+photochromic+molecules%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+Letters%22%5BJournal%5D)">Breaking the far-field diffraction limit in optical nanopatterning via repeated photochemical and electrochemical transitions in photochromic molecules.</a> Physical Review Letters. 107 (20), 205501(2011).</li>
<li>Cantu, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Subwavelength+nanopatterning+of+photochromic+diaryethene+films%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Subwavelength nanopatterning of photochromic diaryethene films.</a> Applied Physics Letters. 100 (18), 183103(2012).</li>
<li>Cantu, P., Andrew, T. L., Menon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanopatterning+of+diarylethene+films+via+selective+dissolution+of+one+photoisomer%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Nanopatterning of diarylethene films via selective dissolution of one photoisomer.</a> Applied Physics Letters. 103 (17), 173112(2013).</li>
<li>Abbe, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beitr%C3%A4ge+zur+Theorie+des+Mikroskops+und+der+mikroskopischen+Wahrnehmung%5BTitle%5D)+AND+%22Archiv+f%C3%BCr+mikroskopische+Anatomie%22%5BJournal%5D)">Beiträge zur Theorie des Mikroskops und der mikroskopischen Wahrnehmung.</a> Archiv für mikroskopische Anatomie. 9 (1), 413-418 (1873).</li>
<li>Li, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Achieving+%CE%BB%2F20+resolution+by+one-color+initiation+and+deactivation+of+polymerization%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Achieving λ/20 resolution by one-color initiation and deactivation of polymerization.</a> Science. 324 (5929), 910-913 (2009).</li>
<li>Fischer, J., von Freymann, G., Wegener, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+materials+challenge+in+diffraction-unlimited+direct-laser-writing+optical+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Advanced+Materials%22%5BJournal%5D)">The materials challenge in diffraction-unlimited direct-laser-writing optical lithography.</a> Advanced Materials. 22 (32), 3578-3582 (2010).</li>
<li>Mirkin, C. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Beam+pen+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">Beam pen lithography.</a> Nature Nanotechnology. 5, 637-640 (2010).</li>
<li>Xie, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Manipulating+spatial+light+fields+for+micro-+and+nano-photonics%5BTitle%5D)+AND+%22Physica+E%3A+Low-dimensional+Systems+and+Nanostructures%22%5BJournal%5D)">Manipulating spatial light fields for micro- and nano-photonics.</a> Physica E: Low-dimensional Systems and Nanostructures. 44, 1109-1126 (2012).</li>
<li>Leroy, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-speed+metal-insulator+transition+in+vanadium+dioxide+films+induced+by+an+electrical+pulsed+voltage+over+nano-gap+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">High-speed metal-insulator transition in vanadium dioxide films induced by an electrical pulsed voltage over nano-gap electrodes.</a> Applied Physics Letters. 100 (21), 213507(2012).</li>
<li>Carr, D., Sekaric, L., Craighead, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Measurement+of+nanomechanical+resonant+structures+in+single-crystal+silicon%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Measurement of nanomechanical resonant structures in single-crystal silicon.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 16 (6), 3821-3824 (1998).</li>
<li>Wilhelmi, O., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Rapid+prototyping+of+nanostructured+materials+with+a+focused+ion+beam%5BTitle%5D)+AND+%22Japanese+Journal+of+Applied+Physics%22%5BJournal%5D)">Rapid prototyping of nanostructured materials with a focused ion beam.</a> Japanese Journal of Applied Physics. 47 (6), 2010-5014 (2008).</li>
<li>Hell, S. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Far-field+optical+nanoscopy%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Far-field optical nanoscopy.</a> Science. 316 (5828), 1153-1158 (2007).</li>
<li>Chou, S. Y., Krauss, P. R., Renstrom, P. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoimprint+lithography%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vacuum+Science+%26+Technology+B%22%5BJournal%5D)">Nanoimprint lithography.</a> Journal of Vacuum Science & Technology B. 14, 4129(1996).</li>
<li>Guillemette, M. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+topography+induces+3D+self-orientation+of+cells+and+extracellular+matrix+resulting+in+improved+tissue+function%5BTitle%5D)+AND+%22Integrative+Biology%22%5BJournal%5D)">Surface topography induces 3D self-orientation of cells and extracellular matrix resulting in improved tissue function.</a> Integrative Biology. 1 (2), 196-204 (2009).</li>
</ol>

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

La fabrication, le montage expérimental et les procédures opérationnelles associées de la structuration via des transitions optiques saturables (POST) ont été décrits. En exploitant les propriétés de commutation linéaire de molécules photochromiques thermiquement stables, l’auto-test de démarrage (POST) offre de nouvelles perspectives sur le contournement de la limite de diffraction en champ lointain. 1-2,4
Les besoins de stockage à long terme des échantillons, qui étaient auparavan...

Lithographie optique est d&#39;une importance clé dans la fabrication de structures et dispositifs à l&#39;échelle nanométrique. Progrès accrus dans de nouvelles techniques de lithographie a la capacité de permettre à de nouvelles générations de nouveaux dispositifs. 8-11 Dans cet article, un examen est présentée d&#39;une classe de techniques lithographiques optiques qui permettent d&#39;atteindre une résolution sub-longueur d&#39;onde profonde en utilisant de nouvelles molécules photoswitchable. Cette approche est appelée Modélisation via optique saturable Transitions (POST) 1-3. POST est une nouvelle technique de nanofabrication qui combine de façon unique les idées de saturer transitions optiques de molécules photochromiques, spécifiquement (1,2-bis (5,5&#39;-diméthyl-2,2&#39;-bithiophen-yl)) perfluorocyclopent-1-ène. Familièrement, ce composé est appelé BTE, Figure 1, tels que ceux utilisés dans l&#39;émission stimulée appauvrissement (STED) microscopie 12, avec une interférence lithographie, ce qui en fait un outil puissant pour large-zone nanostructuration parallèle de fonctions de Subwavelength profondes sur une variété de surfaces avec extension potentielle à 2 et 3 dimensions. La couche photochromique est à l&#39;origine dans un état homogène. Lorsque cette couche est exposée à un éclairage uniforme de λ 1, on convertit en le second état ​​d&#39;isomères (1c), la figure 2. Ensuite, l&#39;échantillon est exposé à un noeud ciblé à λ 2, qui convertit l&#39;échantillon dans le premier état ​​d&#39;isomères ( 1o) partout, sauf dans le proche voisinage du noeud. En commandant la dose d&#39;exposition, la taille de la région ne ayant pas réagi peut être rendue arbitrairement faible. Une étape de fixation ultérieure de l&#39;un des isomères peut être sélectivement et irréversiblement transformée (verrouillé) dans un 3 ème Etat (en noir) pour verrouiller le motif. Ensuite, la couche est exposée uniformément à λ 1, qui convertit tout sauf la région verrouillée à l&#39;état d&#39;origine. Leséquence d&#39;étapes peut être répétée avec un déplacement de l&#39;échantillon par rapport à l&#39;optique, résultant en deux régions verrouillées dont l&#39;écartement est inférieur à la limite de diffraction en champ lointain. Par conséquent, ne importe quelle géométrie arbitraire peut être modelée de façon &quot;matricielle&quot;. 1-3

<table><tbody><tr><td>Isopropanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>P/7500/15</td><td>ATTENTION : inflammable, utilisez une bonne ventilation et évitez toute source d’inflammation.</td></tr><tr><td>Oxyde tamponné Etch</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Ricca Chemical</td><td>48-293-2&nbsp ;</td><td>ATTENTION : inflammable, utilisez une bonne ventilation et évitez toutes les sources d’inflammation.</td></tr><tr><td>Éthylène glycol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>324558</td><td>ATTENTION : Nocif en cas d’ingestion</td></tr><tr><td>Plaquette</td><td></td><td></td><td></td>de silicium</tr><tr><td>Diamond Scribe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Béchers en</td><td></td><td></td><td></td>verre</tr><tr><td>Pince à épiler Ted</td><td>Pella</td><td>5226</td><td></td></tr><tr><td>Système de gravure ionique réactive</td><td>Oxford</td><td>Plasma Lab 80 Plus</td><td></td></tr><tr><td>Inerte Porte-échantillon</td><td>d’atmosphère Cube séparateur</td> de faisceau polarisant exclusif conçu <td></td><td></td>en interne</tr><tr><td></td><td>Thorlabs</td><td>PBS052</td><td></td></tr><tr><td>HeNe Laser</td><td>Melles Griot</td><td>25-LHP-171</td><td>ATTENTION : Porter des lunettes</td></tr><tr><td>de sécurité Plaques demi-onde</td><td>Thorlabs</td><td>WPH05M-633</td><td></td></tr><tr><td>Évaporateur thermique</td><td>Exclusif TMV conçu en interne</td><td></td><td></td></tr><tr><td> </td><td>Super TM Vacuum Products</td><td>TMV Super</td><td></td></tr><tr><td>Voltammograph</td><td>Bioanalytical Systems</td><td>CV-37</td><td></td></tr><tr><td>Lampe UV à ondes courtes 365&nbsp ; nm</td><td>UVP Analytik Jena Company</td><td>UVGL-25</td><td>ATTENTION : Porter des lunettes de sécurité UV</td></tr></tbody></table>

patterning par transitions optical saturable - fabrication et caractérisation

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

Ce protocole décrit la fabrication et la caractérisation de nanostructures à l’aide d’une nouvelle technique nanolithographique appelée Patterning via Optical Saturable Transitions (POST). Dans cette technique, les propriétés chimiques des molécules photochromiques organiques qui subissent des réactions de photons uniques sont exploitées, ce qui permet une nanostructuration descendante rapide sur de grandes zones à de faibles intensités lumineuses, permettant ainsi de contourner la barrière de diffraction du champ lointain. 4 Des alternatives simples, rentables, à haut débit et à haute résolution à la nanostructuration sont à l’étude, telles que la polymérisation à deux photons5,6, la lithographie par faisceau (BPL)7, la lithographie par faisceau d’électrons à balayage (SEBL) et la structuration par faisceau d’ions focalisés (FIB). Cependant, les approches multiphotoniques nécessitent des intensités lumineuses élevées, ce qui limite leur potentiel de débit élevé et offre un faible contraste d’image. Bien que les procédés de lithographie par faisceau d’électrons et d’ions offrent une résolution accrue, la nature sérielle du processus est limitée à des vitesses d’écriture lentes, ce qui empêche également la structuration des caractéristiques sur de grandes surfaces. La lithographie à faisceau est une approche de la lithographie optique parallèle en champ proche. Cependant, l’écart entre la source du faisceau et la surface de la résine photosensible doit être contrôlé avec une extrême précision pour une bonne uniformité du motif, ce qui est très difficile à réaliser pour de grands réseaux de faisceaux. Le modelage via des transitions optiques saturées (POST) est une technique alternative de nanostructuration optique pour structurer les caractéristiques sous-longueurs d’onde1 à 3. Comme cette technique utilise des photons uniques au lieu d’électrons, elle est extrêmement rapide et ne nécessite pas d’intensités lumineuses élevéesde 1 à 3, ce qui ouvre la porte à une parallélisation massive.

Échantillons travaillées: Les différents temps d&#39;oxydation ont été caractérisés comme illustré par les micrographies de force atomique sur la figure 3 à une tension d&#39;oxydation de 0,85 V déterminé à partir de voltamétrie cyclique. Les films 50 nm d&#39;épaisseur ont été exposés à une onde stationnaire à λ = 647 nm de la période 400 nm pendant 60 secondes à une densité de puissance de 0,95 mW / cm 2. Comme le temps d&#39;oxydation est passé...

Nous rapportons que la limite de diffraction de la lithographie optique conventionnelle peut être surmontée en exploitant les transitions de dérivés photochromiques organiques induites par leur photoisomérisation à de faibles intensités lumineuses. 1-3 Cet article décrit notre technique de fabrication et deux mécanismes de verrouillage, à savoir : la dissolution d’un photoisomère et l’oxydation électrochimique.

Patterning par Transitions Optical saturable - Fabrication et caractérisation

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical ...

L'objectif général de l'expérience suivante est de fabriquer des nanostructures de dimensions inférieures à la longueur d'onde en utilisant une technique innovante de lithographie optique à photon unique. Cette opération s'effectue tout d'abord en appliquant une couche de molécule photochromique sur un substrat de silicium. Dans une deuxième étape, l'échantillon est irradié avec une lumière ultraviolette de courte longueur d'onde, ce qui convertit les isomères à cycle ouvert en isomères à cycle fermé.Ensuite, l'échantillon est illuminé par une onde stationnaire afin de reconvertir les molécules sous la forme à cycle ouvert, sauf dans le voisinage immédiat des nœuds. En saturant optiquement cette transition, les molécules de l'isomère à cycle fermé restent confinées dans une région nettement plus petite que la limite de diffraction en champ lointain. Enfin, l'échantillon est placé dans un solvant polaire où l'isomère à cycle fermé se dissout plus rapidement que l'isomère à cycle ouvert, laissant apparaître une topographie à l'échelle nanométrique. Les résultats obtenus montrent que le lithographiage par transitions optiquement saturables constitue une technique alternative de nanostructuration optique permettant d'obtenir des motifs sous-longueur d'onde.Les principaux avantages de cette technique par rapport aux méthodes existantes, telles que la lithographie par faisceau d'électrons balayant, sont que la structuration par transitions optiques ible peut être plus rapide de plusieurs ordres de grandeur, offrir une structuration plus précise, et être plus simple et moins coûteuse à mettre en œuvre. La démonstration de la procédure sera assurée par Precious Cantu, étudiante diplômée de mon laboratoire. Ce protocole exige que toutes les étapes soient réalisées dans une salle blanche de classe 100 ou supérieure.Pour préparer l'échantillon en vue du verrouillage par dissolution, commencez par une plaquette de silicium de deux pouces qui a été nettoyée à l'aide d'une solution d'attaque tamponnée des oxydes et séchée à l'azote sec. En tenant la plaquette, passez à l'étape d'évaporation thermique. Ce laboratoire utilise un évaporateur personnalisé à basse température : chargez la plaquette dans le porte-échantillon de l'évaporateur, puis fixez le porte-échantillon sur l'évaporateur. Pour ce protocole, un creuset en oxyde d'aluminium a été rempli avec 30 milligrammes de BTE.Chargez ce bateau dans le porte-échantillon. De la pompe à vide, scellez les orifices de la chambre et faites chuter la pression jusqu'à une pression de base de 10 à la puissance négative six. Tor, puis faites évaporer le BTE à une température de consigne de 100 degrés Celsius avec une épaisseur de film d'environ 30 nanomètres.Immédiatement après la fin du processus d'évaporation et une fois que le système peut être ouvert, retirez l'échantillon. Ensuite, transférez-le dans une boîte à gants sous atmosphère d'azote équipée d'une lampe UV. Ici, l'échantillon a été introduit dans la boîte à gants.Dans la boîte à gants. L'échantillon doit être placé sous la lumière UV pour une illumination diffuse. Exposer l'échantillon à la lumière UV pendant cinq minutes afin de transformer le BTE sous sa forme fermée.Après l'illumination UV, prélevez une portion de l'échantillon à caractériser. Pour ce faire, utilisez un stylet en diamant afin de délimiter une petite région en traçant une ligne depuis le bord de la surface en silicium. Ensuite, saisissez la plaquette des deux côtés de la ligne et pliez-la vers le bas jusqu'à ce qu'elle se rompe selon le plan cristallin.La plus petite partie sera utilisée pour la caractérisation après avoir été retirée de la boîte à gants. Apportez le petit échantillon à un profilomètre afin de valider l'épaisseur du film BTE. Pour effectuer la mesure, utilisez une pince à pointe fine pour gratter la surface du substrat sur l'échantillon.Ensuite, mesurez la hauteur de l'escalier à partir de cette rayure. Après avoir mesuré l'épaisseur du film BTE, revenez à l'échantillon dans la boîte à gants pour le préparer en vue de l'exposition. Travaillez dans l'atmosphère inerte de la boîte à gants.Utilisez un traceur en diamant pour fendre la plaquette et détacher un morceau destiné à l'exposition. Dans ce cas, le morceau mesure environ un centimètre carré. Rangez le morceau le plus grand et prenez un porte-échantillon sous atmosphère inerte.Chargez l'échantillon d'exposition dans le porte-échantillon. Préparez-vous à retirer le porte-échantillon de la boîte à gants. Une fois prêt, retirez le porte-échantillon de la boîte à gants afin de l'apporter à l'interféromètre.Au support de l'interféromètre, placez le porte-échantillon sous atmosphère inerte sur la platine d'échantillonnage. Une fois en position, raccordez une ligne d'azote au porte-échantillon. Ouvrez le port du porte-échantillon pour purger l'échantillon avec de l'azote.Ensuite, fermez le port. En conservant la ligne d'azote en place, utilisez l'interféromètre pour exposer l'échantillon à la durée d'exposition souhaitée.Après l'exposition avec l'interféromètre, retirez l'atmosphère inerte, le porte-échantillon et son échantillon. Ramenez-les dans la boîte à gants et placez-les à l'intérieur. Avec l'échantillon dans la boîte à gants, prenez un bécher en verre propre contenant 100 millilitres de glycol éthylène.Retirez l'échantillon exposé du porte-échantillon et placez-le dans le bécher pendant le temps de développement souhaité. Une fois le temps de développement écoulé, retirez l'échantillon du bécher. Il s'asséchera rapidement dans l'atmosphère d'azote.Ensuite, montez l'échantillon dès que possible pour l'illuminer avec une lumière UV et exposez-le pendant cinq minutes. Ceci est un graphique de l'épaisseur des couches moléculaires en fonction du temps de développement pour les deux formes de molécules de BTE. Les données pour la forme ouverte sont reliées par une ligne bleue.Les données pour la forme fermée sont reliées par une ligne rouge. Le graphique montre la solubilité plus élevée de la molécule sous forme fermée dans les solvants polaires. Pour recueillir ces données, la moitié d'un échantillon a été convertie en forme fermée et l'autre moitié en forme ouverte.L'échantillon a été développé dans l'éthylène glycol pendant plusieurs durées de développement différentes, puis l'épaisseur de la couche résiduelle a été mesurée à l'aide d'un profilomètre. Voici des images de microscopie électronique à balayage d'échantillons structurés provenant de développements simples réalisés dans l'enceinte à atmosphère inerte. Les dimensions des motifs sont de 196 nanomètres, 160 nanomètres et 85 nanomètres.La dernière correspondant à une largeur de ligne d'environ lambda. Plus de 7,4. Les données provenant de plusieurs expositions sont indiquées par des croix sur un graphique représentant la largeur de ligne en fonction du temps d'exposition.Pour comparaison, la courbe bleue représente la prédiction d'un modèle simple, supposant une illumination sinusoïdale incidente avec une période de 457 nanomètres, et utilisant le seuil d'exposition comme unique paramètre d'ajustement. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment mettre en œuvre un dessin de résolution superposée par des transitions optiques activables.

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Monocouche non PEG-fouling silane a été désorbé à partir d'électrodes ITO adressables individuellement sur le verre par application d'un potentiel de réduction. Électrochimique de décapage de PEG-silane couche de microélectrodes ITO a permis l'adhésion des cellules au lieu d'une manière spatialement définis, avec des modèles cellulaires correspondant étroitement à motifs d'électrodes.

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