Name: Patroonvorming via Optical Verzadigbare Transitions - fabricage en karakterisering (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2014-12-11T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Leer een nieuwe enkel-foton optische lithografietechniek om subgolfengte-nanostructuren te fabriceren met behulp van fotochrome moleculen op siliciumsubstraten. Deze methode overtreft het diffractielimiet.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Dankzij Michael Knutson, Paul Hamric, Greg Scott en Chris Landes voor nuttige discussies en hulp met betrekking tot de aangepaste inerte atmosfeermonsterhouder en assistentie in de studentenmachinewerkplaats van de Universiteit van Utah. P.C. erkent de NSF GRFP onder Grant No. 0750758. P.C. erkent de Universiteit van Utah Nanotechnology Training Fellowship. R.M. erkent een NSF CAREER Award No. 1054899 en financiering van de USTAR Initiative.

OPMERKING: Voer de volgende stappen onder cleanroom klasse 100 voorwaarden of beter. 1. Monstervoorbereiding <ol><li> Reinig een diameter 2 &quot;silicium wafer met gebufferde Oxide Etch (BOE) oplossing (6 delen 40% NH4F en 1 deel 49% HF) gedurende 2 minuten (Let op: Gevaarlijke chemicaliën). Kies deze ets tijd om eventuele organische of verontreinigingen op het oppervlak te verwijderen. Spoelen met gedemineraliseerd water (DI) voor ongeveer 5 minuten. Droge wafel met droge N2. OPMERKING: Werk nooit alleen bij het gebruik van HF. Draagt ​​altijd oogbescherming met gezichtsbescherming en persoonlijke beschermingsmiddelen (PBM) in geval van morsen. Bericht richtlijnen voor het gebruik en de behandeling van HF afval in het lab waar het etsen wordt uitgevoerd. OPMERKING: Stappen 1,2-1,7 zijn uitsluitend elektrochemische vergrendeling. Als het uitvoeren van het vergrendelen via ontbinding gaat u naar stap 2. </li><li> Om vast te stellen de werkende elektrode, sputteren 100 nm van Platina (Pt) op de schone 2 &quot;sil diameterop wafer. </li><li> Voordat het etsen van de platina dunne film, het reinigen van de RIE Kamer van onzuiverheden of overgebleven fotolak van afgelopen droog etsen. </li><li> Pump down de kamer tot een basis druk van 1 × 10 -5 Torr wordt bereikt. Zorg ervoor dat de RF-vermogen is ingesteld op 200 W en de debieten voor de zuurstof en argon worden respectievelijk ingesteld op 50 SCCM en 10 SCCM. Steek de Ar / O2 plasma en laat minstens 1 uur. </li><li> Schakel de Ar / O 2 plasma en laat de kamer vent voor ongeveer 10 min. </li><li> Om de platina dunne film oppervlak etsen, laadt u het monster in de RIE kamer en pomp de kamer aan om de bodem druk van 1 × 10 -5 Torr. Dit keer zet de argon debiet op 0 SCCM. Steek de O2 plasma en laat dit proces gedurende 30 min. </li><li> Schakel de O 2 plasma en laat de kamer vent voor 10 min. </li></ol> 2. Thermische Verdamping van Fotochromische Molecule Aangepaste Low Temperatuur verdamper (LTE) <ol><li> Vul AlO 2 boot met 30 mg van BTE en laden in aangepaste LTE bron (Figuur 6). </li><li> Load silicium wafer in het sample te monteren. </li><li> Afdichtingskamer havens en pompkamer aan om de bodem druk van 1 x 10 -6 Torr. </li><li> Damp de BTE bij een gewenste temperatuur van 100 ° C, met een laagdikte van 30 nm. </li><li> Onmiddellijk na verdamping vloed verlicht het monster 5 minuten van UV tot de BTE materiaal te transformeren naar de gesloten vorm, 1c. </li><li> Om de steekproefomvang te bepalen, klieven een klein stukje van de wafer met behulp van een diamant schrijver te krabben een lijn vanaf de rand van het silicium oppervlak. Pak de wafel aan beide zijden van de kras lijn en buig de wafer naar beneden tot het breekt langs het kristal vliegtuig. </li><li> Voeren profilometer metingen om te valideren BTE dunne laagdikte. Om dit te doen, krassen op het monster met een fijne rand pincet. Meet de instaphoogte from de kras, dat het hoogteverschil tussen het rechter en linker cursorpositie. OPMERKING: Onjuistheden in laagdikte zal leiden tot verschillen in dosis blootstelling. </li><li> Store resterende monster in N 2 gevuld dashboardkastje. </li></ol> 3. Blootstelling OPMERKING: Voer alle vorderingen in inerte atmosfeer voorwaarden om afbraak van het monster te voorkomen. <ol><li> Klieven monster door dezelfde procedure als beschreven in stap 2.6. </li><li> Monster lading in inerte atmosfeer monsterhouder. </li><li> Monteer inert monsterhouder op het podium. Purge monster met N2. </li><li> Expose het monster op de gewenste belichtingstijd met een interferometer, zoals getoond in figuur 8. </li></ol> 4. Elektrochemische oxidatie gebruiken Drie elektrodecel OPMERKING: Voer de elektrochemie onder inerte atmosfeer voorwaarden om afbraak van het monster te voorkomen. <ol><li> Klem een ​​schone glazen flesje bovenop de hete plaat. Leg een schone roerstaaf in de flacon. Zet de roerder. </li><li> Reinig een nieuwe koperen clip met methanol. Reinig de platina tegenelektrode met methanol. </li><li> Met een schone koperen clip clip het monster door een van de gaten in de Teflon flacon dop. Zorg ervoor dat u de clip op de blootgestelde alleen platina. </li><li> Plaats de Teflon flacon dop op het flesje. Klem de rode draad op de platina tegenelektrode en de zwarte draad op de koperen clip houdt het monster. </li><li> Met een schone spuit, vul de flacon met gefilterd gedeïoniseerd (DI) water door het tweede gat in de Teflon flacon dop. Vul oplopen zonder dompelen geven op de kale platina op het monster. </li><li> Bubble stikstof door het water voor 3-5 minuten. Schakel de stikstof. </li><li> Plaats de referentie-elektrode in de tweede opening in de flacon teflon kap. Clip de witte draad op de referentie-elektrode. Controleer of er geen kale platina o makenn het monster wordt ondergedompeld. </li><li> Met behulp van een voltammograph, zet de oxidatie spanning tot 0,5 V / sec. </li><li> Nadat de gewenste oxidatie tijd is verstreken, schakelt u de stroom naar de voltammograph af. </li><li> Verwijder de rode, zwarte en witte clips van de platina tegenelektrode, koper clip, en de referentie-elektrode. </li><li> Maak de monster UV gedurende 5 min. </li></ol> 5. Sample Development - Elektrochemische Locking OPMERKING: Voer ontwikkeling onder inerte atmosfeer voorwaarden om afbraak van het monster te voorkomen. <ol><li> Ontwikkel het monster gefiltreerd 5 (gew%) isopropanol 95 (gew%) ethyleenglycol voor de gewenste tijdsduur. Opmerking: Typisch 50 nm monsters ontwikkeld gedurende 30-60 sec terwijl 80 nm monsters ontwikkeld 60-180 sec. </li><li> Droge monster met droge N2. </li><li> Monster onmiddellijk bloot aan 5 min van UV. </li></ol> 6. Sample Development - Ontbinding Locking </em&gt; OPMERKING: Voer ontwikkeling onder inerte atmosfeer voorwaarden om afbraak van het monster te voorkomen. <ol><li> Met 100 ml ethyleenglycol in een schone glazen beker, ontwikkelen de blootgestelde monster voor de gewenste ontwikkelingstijd. </li><li> Droge monster met droge N2. Monster onmiddellijk bloot aan 5 min van UV. </li></ol> 7. meerdere belichtingen <ol><li> Als het uitvoeren van meerdere belichtingen herhaal stappen 3-6 met een vertaling van het monster ten opzichte van de optica. </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>

De auteurs hebben niets te onthullen.

De fabricage, experimentele opstelling en bijbehorende operationele procedures van Patterning via Optical Saturable Transitions (POST) zijn beschreven. Door gebruik te maken van de lineaire schakelingen van thermisch stabiele fotochrome moleculen, biedt POST nieuwe perspectieven op het omzeilen van de far-field diffractielimiet.1-2,4
Het eerder vereiste langetermijnopslag van de monsters werd opgelost door de monsters onder N2 op te slaan, direct na de initiële verdamping...

Optische lithografie is van essentieel belang in de fabricage van structuren op nanoschaal en apparaten. Toegenomen ontwikkelingen in de roman van lithografie technieken heeft de mogelijkheid om nieuwe generaties van nieuwe apparaten. 8-11 In dit artikel wordt een overzicht gepresenteerd van een klasse van optische lithografische technieken die diepe sub-golflengte resolutie met behulp van nieuwe photoswitchable moleculen te bereiken. Deze aanpak wordt genoemd Patterning via Optical-Verzadigbare Transitions (POST). 1-3 POST is een nieuwe nanofabricatie techniek die op unieke wijze de ideeën verzadigen optische overgangen van fotochrome moleculen, in het bijzonder (1,2-bis (5,5&#39;-dimethyl-2,2&#39;-bithiophen-yl)) perfluorocyclopent-1-een. Gemeenzaam, wordt deze verbinding genoemd BTE figuur 1, zoals die in gestimuleerde emissie-depletie (STED) microscopie 12, interferentie lithografie, waardoor het een krachtig hulpmiddel voor larg maakte-gebied parallel nanopatronen van diepe subwavelength functies op een verscheidenheid van oppervlakken met een mogelijke uitbreiding tot 2- en 3-dimensies. De meekleurende laag is oorspronkelijk in een homogene toestand. Wanneer deze laag wordt blootgesteld aan een gelijkmatige verlichting van λ 1 het omzet in de tweede isomere toestand (1c), figuur 2. Vervolgens wordt het monster blootgesteld aan een gerichte knooppunt λ 2, waarbij het ​​monster in de eerste isomere toestand (converteert 1o) overal behalve in de directe omgeving van het knooppunt. Door het regelen van de dosis belichting kan de afmeting van de omgezette gebied worden willekeurig klein. Een volgende stap bevestiging van een van de isomeren selectief en irreversibel worden omgezet (vergrendeld) in een 3e toestand (in zwart) om het patroon te vergrendelen. Vervolgens wordt de laag gelijkmatig blootgesteld aan λ 1, die alles behalve de vergrendelde regio zet terug naar de oorspronkelijke staat. Dereeks stappen kunnen worden herhaald met een verplaatsing van het monster ten opzichte van de optiek, resulterend in twee afgesloten gebieden waarvan de afstand kleiner is dan het verre veld diffractiegrens. Derhalve kan elke willekeurige geometrie worden gevormd in een &quot;dot matrix&quot; mode. 1-3

<table><tbody><tr><td>Isopropanol</td><td>Fisher Scientific</td><td>P/7500/15</td><td>VOORZICHTIG: ontvlambaar, gebruik goede ventilatie en vermijd alle ontstekingsbronnen.</td></tr><tr><td>Buffered Oxide Etch</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Methanol</td><td>Ricca Chemical</td><td>48-293-2&nbsp;</td><td>VOORZICHTIG: ontvlambaar, gebruik goede ventilatie en vermijd alle ontstekingsbronnen.</td></tr><tr><td>Ethylene Glycol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>324558</td><td>VOORZICHTIG: Schadelijk indien ingeslikt</td></tr><tr><td>Silicon wafer</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Diamond Scribe</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Glass Beakers</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tweezers</td><td>Ted Pella</td><td>5226</td><td></td></tr><tr><td>Reactive Ion Etching System</td><td>Oxford</td><td>Plasma Lab 80 Plus</td><td></td></tr><tr><td>Inert Atmosphere Sample Holder</td><td>Proprietary In-house Designed</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polarizing beamsplitter cube</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>VOORZICHTIG: Draag veiligheidsbril</td></tr><tr><td>Half-wave plates</td><td>Thorlabs</td><td>WPH05M-633</td><td></td></tr><tr><td>Thermal Evaporator</td><td>Proprietary In-house Designed</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TMV Super</td><td>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>Shortwave UV lamp 365&nbsp;nm</td><td>UVP Analytik Jena Company</td><td>UVGL-25</td><td>VOORZICHTIG: Draag UV-veiligheidsbril</td></tr></tbody></table>

patroonvorming via optical verzadigbare transitions - fabricage en karakterisering

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

Dit protocol beschrijft de fabricage en karakterisering van nanostructuren met behulp van een nieuwe nanolitografische techniek genaamd Patterning via Optical Saturable Transitions (POST). In deze techniek worden de chemische eigenschappen van organische fotochrome moleculen die enkele fotonreacties ondergaan, benut, waardoor snel top-down nanopatterning over grote oppervlakken bij lage lichtintensiteiten mogelijk wordt, waardoor de far-field diffractiebarrière kan worden omzeild.4 Er worden eenvoudige, kosteneffectieve, hoge doorvoer en resolutie alternatieven voor nanopatterning onderzocht, zoals twee-foton polymerisatie5,6, beam pen lithography (BPL)7, scanning electron beam lithography (SEBL) en focused ion beam (FIB) patterning. Multi-foton benaderingen vereisen echter hoge lichtintensiteiten, wat hun potentieel voor hoge doorvoer beperkt en een lage beeldcontrast biedt. Hoewel elektronen- en ionenstraal litografische processen een hogere resolutie bieden, is de seriële aard van het proces beperkt tot langzame schrijfsnelheden, wat ook het patternen van functies over grote oppervlakken verhindert. Beam-pen lithography is een benadering voor parallelle near-field optische lithographie. Desondanks moet de afstand tussen de bron van de straal en het oppervlak van de fotoresist uiterst nauwkeurig worden gecontroleerd voor een goede patroonuniformiteit en dit is zeer uitdagend om te bereiken voor grote arrays van stralen. Patterning via Optical Saturable Transitions (POST) is een alternatieve optische nanopatterning techniek voor het patternen van sub-golflengte functies1-3. Aangezien deze techniek gebruik maakt van enkele fotonen in plaats van elektronen, is het uiterst snel en vereist het geen hoge lichtintensiteiten1-3, waardoor de deur wordt geopend voor massale parallelisatie.

Verzonnen monsters: Verschillende oxidatie keer werden gekarakteriseerd zoals geïllustreerd door de atomaire kracht microfoto in figuur 3 tegen oxidatie spanning van 0,85 V bepaald uit cyclische voltammetrie. De 50 nm dikke films werden blootgesteld aan een staande golf bij λ = 647 nm van de periode 400 nm gedurende 60 seconden bij een vermogensdichtheid van 0,95 mW / cm2. Aangezien de oxidatie tijd verhoogd van 10 min tot 25 min, kan men duidelij...

We rapporteren dat de diffractielimiet van conventionele optische litografie kan worden overwonnen door gebruik te maken van de overgangen van organische fotochrome derivaten, geïnduceerd door hun fotoisomerisatie bij lage lichtintensiteiten.1-3 Dit artikel beschrijft onze fabricagetechniek en twee vergrendelingsmechanismen, namelijk: oplossing van een foto-isomer en elektrochemische oxidatie.

Patroonvorming via Optical Verzadigbare Transitions - fabricage en karakterisering

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

Het algemene doel van het volgende experiment is het vervaardigen van nanostructuren met een grootte kleiner dan de golflengte met behulp van een nieuwe optische lithografietechniek met enkelvoudige fotonen. Dit wordt bereikt door eerst een laag van een fotochrome molecule op een siliciumsubstraat aan te brengen. Als tweede stap wordt het monster bestraald met ultraviolet licht met een korte golflengte, waardoor de open-ring-isomeren worden omgezet in gesloten-ring-isomeren.Vervolgens wordt het monster bestraald met een staande golf om de moleculen terug te brengen naar de open ringvorm, behalve in de directe nabijheid van de knopen. Door deze overgang optisch te verzadigen, blijven de moleculen in de gesloten ringisomeer in een gebied dat veel kleiner is dan de diffractielimiet van het verre veld. Ten slotte wordt het monster geplaatst in een polair oplosmiddel waarin de gesloten ringisomeer sneller oplost dan de open ringisomeer; hierdoor blijven nanometrische topografie-resultaten over, die aantonen dat patroonvorming via optisch verzadigbare overgangen een alternatieve optische nanopatroontechniek is voor het verkrijgen van structuren met een sub-golflengte dimensie.De belangrijkste voordelen van deze techniek ten opzichte van bestaande methoden, zoals scanning electron beam lithography, zijn dat patroonvorming via optische overgangen vele malen sneller kan zijn, een preciezere patroonvorming biedt en eenvoudiger en goedkoper te implementeren is. De procedure zal worden gedemonstreerd door precious Cantu, een promovendus uit mijn laboratorium. Dit protocol vereist dat alle stappen worden uitgevoerd in een cleanroom van klasse 100 of beter.Om de sample voor dissolutie-locking voor te bereiden, begin met een siliconen wafer van twee inch die is gereinigd met gebufferde oxidemetsoplossing en is gedroogd met droge stikstof; ga met de wafer in de hand verder naar de stap van thermische evaporatie. Dit laboratorium maakt gebruik van een aangepaste lagedruk-evaporator; plaats de wafer in de samplehouder van de evaporator en monteer vervolgens de houder op de evaporator. Voor dit protocol is een aluminiumoxideboot gevuld met 30 milligram BTE.Plaats deze boot in de bron. Voor de bron van de evaporator dient de kamer te worden afgesloten en vacuüm te worden getrokken tot een basisdruk van 10⁻⁶ Torr. Verdamp vervolgens het BTE bij een ingestelde temperatuur van 100 °C tot een filmdikte van ongeveer 30 nanometers.Ontmontre het monster direct nadat het verdampingsproces is voltooid en het systeem kan worden geopend. Breng het vervolgens over naar een handschoenkast met een stikstofatmosfeer en een UV-lamp. Hier is het monster in de handschoenkast geplaatst.In de glovebox. De sample moet onder het UV-licht worden geplaatst voor vloeiende belichting. Belicht de sample vijf minuten met UV om BTE om te zetten naar de gesloten vorm.Neem na de UV-bestraling een deel van de sample voor karakterisering. Doe dit door met een diamantkraspen een klein gebied af te bakenen door een lijn vanaf de rand van het siliciumoppervlak te krassen. Pak vervolgens de wafer aan beide zijden van de lijn vast en buig deze naar beneden tot hij langs het kristalvlak breekt.Het kleinere deel zal worden gebruikt voor karakterisering nadat het uit de glove box is gehaald. Neem het kleine stukje monster naar een profilometer om de dikte van de BTE-film te valideren. Om de meting uit te voeren, gebruikt u een pincet met een fijne punt om een kras in het waferoppervlak van het monster te maken.Meet vervolgens de staphoogte van deze kras. Keer na het meten van de dikte van de BTE-film terug naar de monster in de glovebox om deze voor te bereiden voor belichting. Werk hierbij in de inerte atmosfeer van de glovebox.Gebruik een diamantkraspen om de wafer te splijten en breek een stukje af voor belichting. In dit geval is het stukje ongeveer één vierkante centimeter. Leg het grotere stuk weg en pak een monsterradehouder voor een inerte atmosfeer.Plaats het blootstellingsmonster in de monsterhouder. Bereid het verwijderen van de monsterhouder uit de glovebox voor. Verwijder de monsterhouder, zodra u klaar bent, uit de glovebox om deze naar de interferometer te brengen.Bij de interferometerophanging bevindt zich de monsthouder voor inerte atmosfeer op de monsterstagem. Zodra deze op positie is, sluit u een stikstoflijn aan op de monsthouders. Open de poort op de monsthouders om het monster met stikstof te spoelen.Sluit vervolgens de poort, terwijl de stikstoflijn op zijn plaats blijft. Gebruik de interferometer om het monster aan de gewenste belichting bloot te stellen.Verwijder na blootstelling aan de interferometer de inerte atmosfeer, de monsthouder en het monster. Transporteer deze terug naar de glovebox en plaats ze daar in. Pak, terwijl het monster zich in de glovebox bevindt, een schoon glazen bekerglas met 100 milliliters ethyleenglycol.Verwijder het blootgestelde monster uit de houder en plaats het voor de gewenste ontwikkeltijd in het bekerglas. Wanneer de ontwikkeltijd is verstreken, haalt u het monster uit het bekerglas. Het zal snel drogen in de stikstofatmosfeer.Monteer het monster vervolgens zo snel mogelijk voor verlichting met UV-licht en belicht het gedurende vijf minuten. Dit is een grafiek van de dikte van de moleculaire lagen tegenover de ontwikkeltijd voor de twee vormen van BTE-moleculen. De gegevens voor de open vorm zijn verbonden met een blauwe lijn.De gegevens voor de gesloten vorm zijn verbonden door een rode lijn. De grafiek demonstreert de hogere oplosbaarheid van het molecuul in de gesloten vorm in polaire oplosmiddelen. Om deze gegevens te verzamelen, werd de helft van een monster omgezet in de gesloten vorm en de andere helft in de open vorm.De monster werd ontwikkeld in ethyleenglycol gedurende verschillende ontwikkeltijden, waarna de dikte van de overgebleven laag met een profilometer werd gemeten. Hier zijn scanning elektronenmicroscopie-afbeeldingen van patroonmonsters van enkele ontwikkelingsbelichtingen, uitgevoerd in de monsterhouder met inerte atmosfeer. De kenmerkmaten zijn 196 nanometer, 160 nanometer en 85 nanometer.De laatste komt overeen met een lijnbreedte van ongeveer lambda. Over 7.4. Gegevens van verschillende belichtingen worden weergegeven met kruisjes in een grafiek van de lijnbreedte tegenover de belichtingstijd.Ter vergelijking representeert de blauwe curve de voorspelling van een eenvoudig model, waarbij wordt uitgegaan van invallende sinusvormige belichting met een periode van 457 nanometer, en waarbij de belichtingsdrempel als enige fittingsparameter wordt gebruikt. Na het bekijken van deze video zou u een goed inzicht moeten hebben in hoe u superresolutie-patronering implementeert via optische overgangen.

patterning-via-optical-saturable-transitions-fabrication

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

Niet-fouling PEG silaan monolaag werd gedesorbeerd uit individueel adresseerbare ITO elektroden op glas door toepassing van een reductieve potentieel. Elektrochemische strippen van de PEG-silaan laag van ITO-micro-elektroden toegestaan ​​voor celadhesie te laten plaatsvinden in een ruimtelijk bepaalde manier, met cellulaire patronen overeenkomt nauw aan bij elektrode patronen.

Patroonvorming Cellen op optisch transparant Indium Tin Oxide Elektroden

Gebruik van fotonisch kristal langzaam licht golfgeleiders en holtes is op grote schaal door de fotonica gemeenschap in veel verschillende toepassingen. Daarom fabricage en karakterisering van deze apparaten zijn van groot belang. Dit document schetst onze fabricage techniek en twee optische karakterisatie methoden, te weten: interferometrische (golfgeleiders) en resonante verstrooiing (holten).

Fabricage en karakterisering van fotonische kristallen Slow lichtgolfgeleiders en holtes

Wij ontwikkelen en karakteriseren van een ongeordende polymeer optische vezel die dwars Anderson lokalisatie gebruikt als een roman golfgeleidend mechanisme. Dit microgestructureerde vezel kan een kleine gelokaliseerde bundel transporteren met een straal die vergelijkbaar is met de bundel straal van conventionele optische vezels.

Fabricage en karakterisering van wanordelijke polymeer optische vezels voor Transversale Anderson lokalisatie van Licht

Dit protocol beschrijft een microfabrication-compatible methode voor cel-patroon op SiO 2. Een vooraf gedefinieerde Parylene-C ontwerp wordt fotolithografische gedrukt op SiO 2 wafels. Na incubatie met serum (of andere activering oplossing) cellen specifiek hechten aan (en te groeien volgens de conformiteit van) onderliggende parylene-C, terwijl wordt afgestoten door SiO 2 regio's.

Cel Patterning op fotolithografisch Defined Parylene-C: SiO<sub&gt; 2</sub&gt; Substrates

Parametrische optomechanische excitaties zijn onlangs experimenteel aangetoond in microfluïdische optomechanische resonatoren door middel van optische stralingsdruk en gestimuleerde Brillouin-verstrooiing. Dit artikel beschrijft de fabricage van deze microfluïdische resonatoren samen met methodologieën voor het genereren en verifiëren van optomechanische oscillaties.

Fabricage en testen van Microfluidic Optomechanische oscillators

De fabricage van hoogcontrastroosters als parallel spectrumsplitsend dispersie-element in een geconcentreerd fotovoltaïsch systeem wordt gedemonstreerd. Fabricageprocessen inclusief nano-imprint litografie, TiO2 sputteren en reactieve ionen-etsen worden beschreven. Reflectiemeetresultaten worden gebruikt om de optische prestaties te karakteriseren.

Fabrication van High Contrast Roosters voor de Spectrum Splitting Dispersieve Element in een geconcentreerde Zonneinstallatie

Meerkleurige fluorescentiedetectie in druppelmicrofluidica omvat doorgaans omvangrijke en complexe detectiesystemen op basis van epifluorescentiemicroscopen. Hier beschrijven we een compact en modulair meerkleurig detectieschema dat gebruikmaakt van een reeks optische vezels om meerkleurige gegevens die door een enkele fotodetector worden verzameld, tijdelijk te coderen.

Multicolor Fluorescentie detectie voor Droplet Microfluidics Met behulp van optische vezels

We presenteren een protocol voor het vervaardigen van 1-D fotonisch kristal holtes op subwavelength diameter silica vezels (optisch nanovezels) met behulp van femtoseconde-laser-geïnduceerde ablatie.

Fabricage van 1-D Photonic Crystal Cavity op een Nanovezel behulp Femtoseconde Laser-geïnduceerde Ablation

Optische weefsel phantoms zijn essentiële instrumenten voor het kalibreren en karakterisatie van optische beeldvormingssystemen en validatie van theoretische modellen. In dit artikel een overzicht van een methode voor phantom fabrikatie waarin replicatie van weefsel optische eigenschappen en structuur van de drie-dimensionale weefsel.

Fabricage en karakterisatie van optische weefsel Phantoms met macrostructuur

Hier presenteren we de protocollen van differentiaal-detectie analyses van time-resolved infrarood Vibrationele spectroscopie en elektron diffractie waarmee opmerkingen van de vervormingen van de lokale structuren rond photoexcited moleculen in een in kolomvorm vloeibare kristallen, het geven van een atomaire perspectief op de relatie tussen de structuur en de dynamiek van dit photoactive materiaal.

Nieuwe technieken voor het observeren van structurele dynamica van Photoresponsive vloeibare kristallen

Dit artikel volgt de levenscyclus van een siliciumnitridemembraanresonator, van ontwerp via fabricage tot karakterisering.

Fabricage en karakterisering van high-Q siliciumnitride-membraanresonatoren

Leer een nieuwe enkel-foton optische lithografietechniek om subgolfengte-nanostructuren te fabriceren met behulp van fotochrome moleculen op siliciumsubstraten. Deze methode overtreft het diffractielimiet.

Patroonvorming via Optical Verzadigbare Transitions - fabricage en karakterisering

Meer video's verkennen