Questo documento ha lo scopo di presentare un metodo per formare pellicole lisce e ben controllate di cloruro d'argento (AgCl) con copertura designata sopra gli elettrodi d'argento a pellicola sottile.
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Articolo metodologico
Fabbricazione di elettrodi a pellicola d'argento/argento con cloruro d'argento a livello singolo finemente controllato
In questo articolo
Sommario
Abstract
Questo documento ha lo scopo di presentare un protocollo per formare pellicole lisce e ben controllate di cloruro argento/argento (Ag/AgCl) con copertura designata sopra gli elettrodi d'argento a pellicola sottile. Per l'adesione sono stati sputati elettrodi d'argento di dimensioni 80 x 80 m e 160 m x 160 m su wafer di quarzo con uno strato cromo/oro (Cr/Au). Dopo la passività, la lucidatura e i processi di pulizia catodica, gli elettrodi subirono ossidatione galvanostatica con la considerazione della Legge di Electrolysis di Faraday per formare strati lisci di AgCl con un grado designato di copertura sulla parte superiore dell'elettrodo d'argento. Questo protocollo è convalidato dall'ispezione delle immagini seM (digitalizzato microscopio elettronico) della superficie degli elettrodi a film sottile Ag/AgCl fabbricati, che evidenzia la funzionalità e le prestazioni del protocollo. Gli elettrodi non ottimali sono fabbricati anche per il confronto. Questo protocollo può essere ampiamente utilizzato per fabbricare elettrodi Ag/AgCl con specifici requisiti di impedimento (ad esempio, sondare elettrodi per applicazioni di rilevamento impedibile come la citometria del flusso impedito e gli array di elettrodi interted).
Introduzione
L'elettrodo Ag/AgCl è uno degli elettrodi più utilizzati nel campo dell'elettrochimica. È più comunemente usato come elettrodo di riferimento nei sistemi elettrochimici grazie alla sua facilità di fabbricazione, proprietà non tossica e potenziale di elettrodo stabile1,2,3,4,5,6.
I ricercatori hanno tentato di capire il meccanismo degli elettrodi Ag/AgCl. Lo strato di sale cloruro sull'elettrodo è stato trovato per essere un materiale fondamental....
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Protocollo
1. Fabbricazione di uno strato di adesione Cr/Au mediante decollo
- Fotoresist positivo di 1,2 m su un wafer di quarzo con una velocità di diffusione di 1.000 giri/m per 5 s e una velocità di rotazione di 4.000 giri/m per 30 s.
- Softbake il fotoresist sul wafer di quarzo a 110 gradi centigradi per 5 min su una piastra calda.
- Utilizzando un aligner maschera, esporre il wafer in modo che le posizioni per la deposizione Cr/Au sono esposte con luce ultravioletta (UV). La densità e il tempo di potenza di esposizione sono rispettivamente di 16 mW/cm2 e 7,5 s (densità di energia di esposizione: 120 mJ/cm2).
- Sviluppar....
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Risultati
La figura 1 mostra un elettrodo Ag/AgCl 80 m x 80 m con una copertura AgCl progettata del 50% fabbricata secondo questo protocollo. Per osservazione, l'area della macchia di AgCl è di circa 68 m x 52 m, che corrisponde a circa il 55% della copertura di AgCl. Questo dimostra che il protocollo può controllare finemente la quantità di copertura AgCl sugli elettrodi a film sottile Ag. Anche lo strato AgCl fabbricato è molto liscio, come evidente dall'agglomerazio.......
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Discussione
Le proprietà fisiche di un elettrodo Ag/AgCl sono controllate dalla morfologia e dalla struttura dell'AgCl depositata sull'elettrodo. In questo articolo, abbiamo presentato un protocollo per controllare con precisione la copertura di un singolo strato di AgCl sulla superficie dell'elettrodo d'argento. Una parte integrante del protocollo è una forma modificata della Legge di Electrolysis di Faraday, che viene utilizzata per controllare il grado di AgCl sugli elettrodi d'argento a pellicola sottile. Può essere scritto come.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno nulla da rivelare.
Ringraziamenti
Questo lavoro è stato sostenuto da una sovvenzione del Fondo comune RGC-NSFC sponsorizzato dal Research Grants Council di Hong Kong (progetto n. N_HKUST615/14). Vorremmo riconoscere Nanosystem Fabrication Facility (NFF) di HKUST per la fabbricazione del dispositivo / del sistema.
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| Sistema di evaporazione a fascio di raggi E AST Peva-600EI | Tecnologia | del sistema per la deposizione di Cr / Au | |
| AZ 5214 E Fotoresist | MicroChemicals | Fotoresist per l'apertura del pad | |
| AZ P4620 Fotoresist | AZ Materiali | Fotoresist per il decollo di Ag | |
| Branson / IPC 3000 Plasma Asher | Branson / IPC | Ashing | |
| Branson 5510R-MT Pulitore ad ultrasuoni | Branson Ultrasonics | Liftoff | |
| CHI660D | CH Instruments, Inc | Analizzatore elettrochimico | |
| Denton Explorer 14 RF/DC Sputter | Denton Vacuum | per Ag Sputtering | |
| FHD-5 | Fujifilm | 800768 | Photoresist Development |
| HPR 504 | Photoresist OCG Microelectronic Materials NV | Fotoresist per il decollo di Cr/Au | |
| Fuming con acido cloridrico 37% | VMR | 20252.420 | Produzione di HCl diluito per la pulizia catodica |
| J.A. Woollam M-2000VI Elipsometro spettroscopico | J.A. Woollam | Misurazione dello spessore dello strato di passivazione del biossido di silicio su manichino | |
| Multiplex CVD | Surface Technology Systems | Passivazione del biossido di silicio | |
| Oxford RIE Etcher | Oxford Instruments | per l'apertura del tampone | |
| Cloruro di potassio | Sigma-Aldrich | 7447-40-7 | Produzione di soluzioni KCl |
| SOLITEC 5110-C/PD Spalmatore manuale a testa singola | Solitec Wafer Processing, Inc. | Per la centrifuga del fotoresist | |
| SUSS MA6 | SUSS MicroTec | Mask Aligner | |
| Sylgard 184 Kit di elastomeri siliconici | Dow Corning | Adesivo per contenitore su chip |
Riferimenti
- Bakker, E., Telting-Diaz, M. Electrochemical sensors. Analytical Chemistry. 74 (12), 2781-2800 (2002).
- Jobst, G., et al. Thin-Film Microbiosensors for Glucose-Lactate Monitoring. Analytical Chemistry. 68 (18), 3173-3179 (1996).
- Matsumoto, T., Ohashi, A., Ito, N.
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Ristampe e permessi
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