Name: Fabricage van Films van de ultra-dunne kleur met zeer absorberen van Media met behulp van schuine hoek depositie (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-08-29T15:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 30 s
Description: Leer de fabricage van ultradunne kleurenfilms met gecontroleerde porositeit via schuine hoekdepositie. Deze methode verbetert kleurzuiverheid en afstembaarheid voor toepassingen in optische resonantie en halfgeleiders.

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

Dit onderzoek werd gesteund door onbemande voertuigen Advanced Core Technology Research and Development Program via de onbemande voertuig Advanced Research Center (UVARC) gefinancierd door het ministerie van wetenschap, ICT en de Planning van de toekomst, de Republiek Korea ( 2016M1B3A1A01937575)

Let op: sommige chemicaliën (d.w.z. gebufferde oxide etchant, isopropyl alcohol, etc.) die worden gebruikt in dit protocol kunnen worden gevaarlijk voor de gezondheid. Raadpleeg alle relevante veiligheidsinformatiebladen alvorens elke bereiding van de monsters plaatsvindt. Gebruiken van passende persoonlijke beschermingsmiddelen (bijvoorbeeld Labjassen, veiligheidsbrillen, handschoenen, enz.) en engineering van besturingselementen (bijvoorbeeld natte station, fume hood, etc.) bij de behandeling van etchants en oplosmiddelen.
 1. bereiding van het substraat Si <ol><li>met behulp van een diamantslijper, snijd een 4 inch silicium (Si) wafer in 2 x 2 cm grote pleinen. Om gekleurde monsters, het substraat wordt meestal gesneden 2 cm x 2 cm, maar kan ook groter zijn, afhankelijk van de grootte van de monsterhouder gebruikt voor schuine hoek depositie.</li>
	<li>Als wilt verwijderen inheemse oxide met behulp van polytetrafluorethyleen (PTFE) dipper, dompel de gekloofd Si substraten in gebufferde oxide etchant (BOE) voor 3 s. Let op: Neem passende bescherming voor de veiligheid dragen.</li>
	<li>Schoon de gekloofd Si substraten opeenvolgend in aceton, isopropyl alcohol (IPA) en gedeïoniseerd (DI) water voor 3 s elke.
	<ol><li>Met behulp van PTFE schoonmaken jig, bewerk ultrasone trillingen ten de gekloofd Si substraten met aceton in een ultrasoonbad gedurende 3 minuten op een frequentie van 35 kHz.</li>
		<li>Om te verwijderen van de aceton, spoel de gekloofd Si substraten met IPA.</li>
		<li>Als de laatste stap van het reinigen, spoelen de gekloofd Si substraten met DI water.</li>
	</ol></li> <li>Als u wilt verwijderen van vocht, drogen de schone ondergrond met een Blaaspistool stikstof terwijl het met pincet.</li></ol> 2. Afzetting van de Au-Reflector <ol><li>met behulp van Tang en koolstofvastlegging tape, bevestigen de schoongemaakte Si substraten op een vlakke monsterhouder en plaats van de houder in de kamer van de electron beam verdamper met Ti en Au bronnen.</li>
	<li>Evacueren de kamer voor 1 h te bereiken hoog vacuüm. De basis druk van de Vacuuemcel moet 4 x 10 -6 Torr.</li>
	<li>Storting de Ti-laag als een hechting laag met een dikte van 10 nm met 5-7% van de electron beam macht gecontroleerd in de handmatige modus op een DC-spanning van 7.5 kV, waarmee een snelheid van de depositie van 1 Å / sec. 
	Opmerking: Een Cr-laag van dezelfde dikte, in plaats van een Ti-laag, als de hechting laag kan worden gedeponeerd.</li>
	<li>Storting de Au-laag als een reflectie laag met een dikte van 100 nm met 13-15% van de electron beam macht gecontroleerd in de handmatige modus op een DC-spanning van 7.5 kV, waardoor een tarief van de depositie van 2 Å / sec. 
	Opmerking: De dikte van de Au reflectie laag kan worden groter dan 100 nm. Een dikte van 100 nm wordt hier gestort zodat de reflectie laag zo dun mogelijk met behoud van de optische eigenschappen van de Au.</li>
	<li>Na de Au laag depositie, luchten van de kamer en neem uit de monsters. Zij zullen moeten worden herladen met de geneigd monsterhouder voor de schuine hoek afzetting.</li>
</ol> 3. Voorbereiding van de monsterhouder geneigd voor schuine hoek afzetting Opmerking: er zijn verschillende methoden die kunnen worden gebruikt voor schuine depositie, zoals de z-as draaien chuck 16, maar dit vereist wijziging van de apparatuur en films kunnen alleen onder een hoek worden gedeponeerd op een moment. Om de wijzigingen in kleur geproduceerd door verschillende afzetting hoeken efficiënt constateert, hebben we gebruikt monster houders die geneigd de monsters onder verschillende hoeken. Voor precisie, kan de geneigd monsterhouder worden gemaakt met behulp van metalen verwerkingsapparatuur. In deze paper, introduceren we echter een eenvoudige methode die gemakkelijk kan worden gevolgd.
<ol><li>Bereiden een metalen plaat gemaakt van een gemakkelijk buigzaam metaal zoals aluminium.</li>
	<li>Snij het metalen plaatje in stukjes van de drie 2 x 5 cm.</li>
	<li>De metalen stuk vast op de grond naast een gradenboog, houden de korte zijde en het metaal te buigen tot de hoek van de gewenste afzetting (dat wil zeggen, 30 °, 45 ° en 70 °).</li>
	<li>De gebogen metalen stukken aan de 4 inch monsterhouder met behulp van koolstof tape koppelen.</li>
</ol> 4. Schuine hoek afzetting van Ge Layer Opmerking: In deze sectie verwijzen naar de schema's in Figuur 1 van de monsters gestort op de geneigd monster houders en poreuze Ge films, schuine na hoek van depositie.
<ol><li>Herstellen van de vier monsters van de Au gestort met koolstof tape naar een geneigd monsterhouder in een hoek van 0°, 30° en 45° 70°, respectievelijk.</li>
	<li>Laden van de Au-gestort monsters op de geneigd monsterhouder in de electron beam verdamper met een Ge-bron voor schuine hoek depositie.</li>
	<li>Evacueren de kamer voor 1 h te bereiken hoog vacuüm. De basis druk van de Vacuuemcel moet 4 x 10 -6 Torr.</li>
	<li>Storten de Ge-laag als een laag van de kleuring met 6-8% van de elektron bundelvermogen gecontroleerd in de handmatige modus op een DC-spanning van 7.5 kV, waarmee een snelheid van de depositie van 1 Å/sec. De diktes van de afzetting van de Ge-laag op de vier monsters zijn 10 nm, 15 nm, 20 nm, en 25 nm, respectievelijk. 
	Opmerking: De afzetting diktes van 10 nm, 15 nm, 20 nm, en 25 nm werden geselecteerd om de vergelijking van de kleurveranderingen voor elke hoek van de depositie. Een andere hoek en dikte (5-60 nm) kunnen worden gekozen om een bepaalde kleur.</li>
	<li>Na de Ge laag depositie, luchten van de kamer en de monsters nemen.</li>
</ol> 5. Schuine hoek Deposition proces voor grote gebieden Opmerking: als de omvang van de steekproef gebruikt voor schuine hoek afzetting klein is, het kan worden vervaardigd door het proces dat is beschreven in stap 4. Echter, als de grootte van de steekproef te worden vervaardigd groot is, het moeilijk om uniformiteit van de film als gevolg van de variatie in de verdamping beweging langs de z-as 16. Dus een aparte aanvullende CMYK, stap 5, is vereist voor grotere monsters fabriceren en bereiken van een uniforme kleur.
<ol><li>Voor een 2 inch wafer, na de neerlegging van de Au-laag op de grote steekproef in stap 2, bevestigen het Au-gestort groot monster, tot de 45° geneigd monsterhouder. 
	Opmerking: Aangezien onze geneigd monsterhouder is ontworpen om te passen kleine steekproeven, grote monsters helemaal laden de hoeken (d.w.z., 0 °, 30 °, 45 ° en 70 °) maakt interferentie tussen monsters. Daarom, om te storten schuin grote monsters onder verschillende hoeken in één proces, is het noodzakelijk om een geneigd monsterhouder geschikt voor grote en middelgrote monsters.</li>
	<li>Laad de Au-gestort groot monster op de geneigd monsterhouder in de electron beam verdamper met een Ge-bron voor schuine hoek depositie. 
	Opmerking: Bij het laden van het monster, de tweede laag van de depositie moet worden gedeponeerd in dezelfde richting als de eerste afzetting, dus let op de richting van het geladen monster. Voor het gemak, is het aanbevolen dat de monsterhouder wordt geladen naar de voorkant van de kamer.</li>
	<li>De kamer voor 1 h te evacueren bereiken hoog vacuüm. De basis druk van de Vacuuemcel moet 4 x 10 -6 Torr.</li>
	<li>Storten de Ge-laag als een kleuring laag met een dikte van de depositie van 10 nm, dat de helft van de dikte van de doelstelling van 20 is nm, met 6-8% van de elektron bundelvermogen gecontroleerd in de handmatige modus op een DC-spanning van 7.5 kV, waarmee een snelheid van de depositie van 1 Å / sec.</li>
	<li>Na de afzetting van de eerste laag van de Ge is voltooid, luchten van de kamer en neem uit de steekproef, omdat het monster moet worden verplaatst en opnieuw geladen.</li>
	<li>Vast aan de geneigd monsterhouder monster in een positie die ondersteboven wordt geplaatst ten opzichte van de positie van de eerste afzetting.</li>
	<li>Het monster op de geneigd monsterhouder met de Ge-bron laden, zodat de houder in dezelfde richting als de eerste afzetting gezichten.</li>
	<li>Evacueren de kamer voor 1 h te bereiken hoog vacuüm. De basis druk van de Vacuuemcel moet 4 x 10 -6 Torr.</li>
	<li>Storten de Ge-laag als een kleuring laag met een dikte van de depositie van 10 nm, dat de helft van de dikte van de doelstelling van 20 is nm, met 6-8% van de elektron bundelvermogen gecontroleerd in de handmatige modus op een DC-spanning van 7.5 kV, waarmee een snelheid van de depositie van 1 Å / sec.</li>
	<li>Na de Ge laag depositie, luchten van de kamer en het monster nemen.</li>
</ol>

<ol><li>Macleod, H. A. Thin-film optical filters. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMacleod%2C+HA+%22Institute+of+Physics+Publishing%22">Institute of Physics Publishing</a>. 3, 3rd, (2001).</li>
<li>Baumeister, P. W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBaumeister%2C+PW+%22Optical+Coating+Technology%22">Optical Coating Technology</a>. , SPIE Press. Bellingham, Washington. (2004).</li>
<li>Kats, M. A., Blanchard, R., Genevet, P., Capasso, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanometre+optical+coatings+based+on+strong+interference+effects+in+highly+absorbing+media%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanometre optical coatings based on strong interference effects in highly absorbing media.</a> Nat. Mater. 12, 20-24 (2013).</li>
<li>Kats, M. A., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4767646?journalCode=apl">Ultra-thin perfect absorber employing a tunable phase change material.</a> Appl. Phys. Lett. 101 (22), 221101(2012).</li>
<li>Lee, K. T., Seo, S., Lee, J. Y., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Strong+resonance+effect+in+a+lossy+medium-based+Optical+Cavity+for+angle+robust+spectrum+filters%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Strong resonance effect in a lossy medium-based Optical Cavity for angle robust spectrum filters.</a> Adv. Mater. 26 (36), 6324-6328 (2014).</li>
<li>Song, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanocavity+enhancement+for+ultra-thin+film+optical+absorber%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mater%22%5BJournal%5D)">Nanocavity enhancement for ultra-thin film optical absorber.</a> Adv. Mater. 26 (17), 2737-2743 (2014).</li>
<li>Yoo, Y. J., Lim, J. H., Lee, G. J., Jang, K. I., Song, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-thin+films+with+highly+absorbent+porous+media+fine-tunable+for+coloration+and+enhanced+color+purity%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">Ultra-thin films with highly absorbent porous media fine-tunable for coloration and enhanced color purity.</a> Nanoscale. 9 (9), 2986-2991 (2017).</li>
<li>Garahan, A., Pilon, L., Yin, J., Saxena, I. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.2402327?journalCode=jap">Effective optical properties of absorbing nanoporous and nanocomposite thin films.</a> J. Appl. Phys. 101 (1), 014320(2007).</li>
<li>Moharam, M. G. <a target="_blank" href="http://proceedings.spiedigitallibrary.org/proceeding.aspx?articleid=1250970">Coupled-wave analysis of two-dimensional dielectric gratings.</a> Proc. SPIE. 883, 8-11 (1988).</li>
<li>Robbie, K., Sit, J. C., Brett, M. J. <a target="_blank" href="http://avs.scitation.org/doi/abs/10.1116/1.590019">Advanced techniques for glancing angle deposition.</a> J. Vac. Sci. Technol. B. 16 (3), 1115-1122 (1998).</li>
<li>Hawkeye, M. M., Brett, M. J. <a target="_blank" href="http://avs.scitation.org/doi/abs/10.1116/1.2764082?journalCode=jva">Glancing angle deposition: Fabrication, properties, and applications of micro- and nanostructured thin films.</a> J. Vac. Sci. Technol. A. 25 (5), 1317-1335 (2007).</li>
<li>Jang, S. J., Song, Y. M., Yu, J. S., Yeo, C. I., Lee, Y. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Antireflective+properties+of+porous+Si+nanocolumnar+structures+with+graded+refractive+index+layers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Antireflective properties of porous Si nanocolumnar structures with graded refractive index layers.</a> Opt. Lett. 36 (2), 253-255 (2011).</li>
<li>Jang, S. J., Song, Y. M., Yeo, C. I., Park, C. Y., Lee, Y. T. <a target="_blank" href="https://www.osapublishing.org/ome/abstract.cfm?uri=ome-1-3-451">Highly tolerant a-Si distributed Bragg reflector fabricated by oblique angle deposition.</a> Opt. Mater. Exp. 1 (3), 451-457 (2011).</li>
<li>Harris, K. D., Popta, A. C. V., Sit, J. C., Broer, D. J., Brett, M. J. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adfm.200800146/abstract">A Birefringent and Transparent Electrical Conductor.</a> Adv. Funct. Mater. 18 (15), 2147-2153 (2008).</li>
<li>Fairman, H. S., Brill, M. H., Hemmendinger, H. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/(SICI)1520-6378(199702)22:1%3C11::AID-COL4%3E3.0.CO;2-7/abstract">How the CIE 1931 color-matching functions were derived from Wright-Guild data.</a> Color Research & Application. 22 (1), 11-23 (1997).</li>
<li>Oliver, J. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electron-beam%E2%80%93deposited+distributed+polarization+rotator+for+high-power+laser+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Exp%22%5BJournal%5D)">Electron-beam–deposited distributed polarization rotator for high-power laser applications.</a> Opt. Exp. 22 (20), 23883-23896 (2014).</li>
</ol>

De auteurs hebben niets te onthullen.

In conventionele dunne film coatings voor verkleuring3,,4,,5,6, kan de kleur worden gecontroleerd door verschillende materialen wijzigen en aanpassen van de dikte. De keuze van materialen met verschillende brekingsindices is beperkt voor het afstemmen van verschillende kleuren. Om te ontspannen deze beperking, misbruikt we de schuine hoek afzetting aan de dunne-film kleur coating. Afhankelijk v...

In het algemeen, is de prestaties van de optische coatings dunne-film gebaseerd op het type optische interferentie die zij, zoals hoge reflectie of transmissie produceren. In de diëlektrische dun-films, kan optische interferentie worden verkregen gewoon door te voldoen aan de voorwaarden zoals kwartaal Golf dikte (λ/4n). Interferentie beginselen hebben lange tijd gebruikt in verschillende optische toepassingen zoals Fabry-Pérot-interferometer en gedistribueerde Bragg reflectoren1,2. In de afgelopen jaren studeerde dunne film structuren met behulp van sterk absorberende materialen zoals metalen en halfgeleiders wijd zijn3,4,5,6. Sterke optische interferentie kan worden verkregen door dunne-film coating een absorberend halfgeleidermateriaal op een metalen film, die niet-triviale fase veranderingen in de weerkaatste golven produceert. Dit type structuur kunt ultradunne coatings die aanzienlijk dunner dan diëlektrische dunne-film coatings zijn.
Onlangs, studeerde wij middelen ter verbetering van de kleur tunability en de zuiverheid van de kleur van sterk absorberende dun-films met behulp van de porositeit7. Door het beheersen van de poreusheid van de gedeponeerde film, kunnen de effectieve brekingsindex van het dunne-film medium gewijzigde8. Deze wijziging in de effectieve brekingsindex kunt de optische kenmerken worden verbeterd. Op basis van dit effect, ontworpen we ultradunne kleur films met verschillende diktes en porosities door cristalloïden strenge gekoppelde wave analyse (RCWA)9. Onze design presenteert kleuren met verschillende film diktes op elke porositeit7.
We gebruikt een eenvoudige methode, schuine hoek depositie, waarmee de porositeit van sterk absorberende dunne-film coatings. De schuine hoek afzetting techniek combineert in principe een typische depositie-systeem, zoals een electron beam verdamper of thermische verdamper, met een gekantelde substraat10. De schuine hoek van incident flux maakt atomaire schaduwen, die produceert gebieden dat de damp flux11direct niet bereiken. De schuine hoek afzetting techniek heeft wijd gebruikt in verschillende dunne-film coating toepassingen12,13,14.
In dit werk detailleren wij de processen voor het fabriceren van ultradunne kleur films door schuine afzetting met behulp van een electron beam verdamper. Aanvullende methoden voor de verwerking van grote terrein zijn ook afzonderlijk gepresenteerd. Naast de processtappen, worden sommige merkt op dat tijdens het fabricageproces rekening moeten worden gehouden in detail toegelicht.
We bekijken ook processen voor het meten van de reflectiecoëfficiënt van de gefabriceerde monsters en omzetting daarvan in de kleurinformatie voor analyse, zodat ze kunnen worden uitgedrukt in CIE kleur coördinaten en RGB waarden15. Bovendien, sommige kwesties te overwegen bij het fabricageproces van ultradunne kleur films worden besproken.

<table><tbody><tr><td>&nbsp;KVE-2004L</td><td>Korea Vacuum Tech. Ltd.</td><td></td><td>E-beam evaporator system</td></tr><tr><td>Cary 500</td><td>Varian, USA</td><td></td><td>UV-Vis-NIR spectrofotometer</td></tr><tr><td>T1-H-10</td><td>Elma</td><td></td><td>Ultrasoon bad</td></tr><tr><td>HSD150-03P</td><td>Misung Scientific Co., Ltd</td><td></td><td>Hot plate</td></tr><tr><td>Isopropyl Alcohol (IPA)</td><td>OCI Company Ltd.</td><td></td><td>Isopropyl Alcohol (IPA)</td></tr><tr><td>Buffered Oxide Etch 6:1</td><td>Avantor</td><td></td><td>Buffered Oxide Etch 6:1</td></tr><tr><td>Acetone</td><td>OCI Company Ltd.</td><td></td><td>Aceton</td></tr><tr><td>4 inch Silicon Wafer</td><td>Hi-Solar Co., Ltd.</td><td></td><td>4 inch Silicon Wafer (P-100, 1 - 20 ohm.cm, Enkelzijdig gepolijst, Dikte: 440 &plusmn; 20 &mu;m)</td></tr><tr><td>2 inch Silicon Wafer</td><td>Hi-Solar Co., Ltd.</td><td></td><td>2 inch Silicon Wafer (P-100, 1 - 20 ohm.cm, Enkelzijdig gepolijst, Dikte: 440 &plusmn; 20 &mu;m)</td></tr></tbody></table>

fabricage van films van de ultra-dunne kleur met zeer absorberen van media met behulp van schuine hoek depositie

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-dunne film structuren zijn bestudeerd uitgebreid voor gebruik als optische coatings, maar prestaties en fabricage uitdagingen blijven.  We presenteren een geavanceerde methode voor het fabriceren van ultradunne kleur films met verbeterde eigenschappen. Het voorgestelde proces vraagstukken verschillende fabricage, inclusief de verwerking van grote gebied. Met name beschrijft het protocol een proces voor het fabriceren van ultradunne kleur films met behulp van een electron beam verdamper voor schuine hoek afzetting van germanium (Ge) en goud (Au) op silicium (Si) substraten.  Porositeit van de film geproduceerd door de schuine hoek afzetting induceert kleurveranderingen in de ultra-dunne film. De mate van kleurverandering hangt af van factoren zoals afzetting hoek en film dikte. Vervaardigd van monsters van de films van de ultra-dunne kleur toonde verbeterde kleur tunability en zuiverheid van de kleur. Bovendien was de gemeten reflectiecoëfficiënt van de gefabriceerde monsters chromatische waarden omgezet en geanalyseerd in termen van kleur. Onze ultra-dunne film fabriceren methode naar verwachting worden gebruikt voor diverse toepassingen van de ultra-dunne film zoals flexibele kleur elektroden, dunne film zonnecellen en optische filters. Ook is het proces hier ontwikkeld voor het analyseren van de kleur van de gefabriceerde monsters in het algemeen nuttig voor het bestuderen van verschillende kleur structuren.

Figuur 2a toont beelden van de monsters van 2 x 2 cm vervaardigd. De monsters werden vervaardigd zodat de films had verschillende diktes (dat wil zeggen, 10 nm, 15 nm, 20 nm, en 25 nm) en werden gestort onder verschillende hoeken (d.w.z., 0 °, 30 °, 45 ° en 70 °). De kleur van de wijzigingen van de gedeponeerde films afhankelijk van de combinatie van beide de dikte van de monsters en de hoek van de depositie. De veranderingen in kleur resulteren uit veranderingen in de pore...

Presenteren we een gedetailleerde methode voor het fabriceren van ultradunne kleur films met verbeterde eigenschappen voor optische coatings. De schuine hoek afzetting techniek met behulp van een electron beam verdamper kan verbeterde kleur tunability en zuiverheid. Bewerkte films van Ge en Au op Si substraten werden geanalyseerd door metingen van de reflectiecoëfficiënt en informatie kleurconversie.

Fabricage van Films van de ultra-dunne kleur met zeer absorberen van Media met behulp van schuine hoek depositie

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Het algemene doel van deze procedure is om ultradunne kleurenfilms te fabriceren door middel van schuine hoekdeposition om de porositeit van de sterk absorberende afgezet film te beheersen. Deze methode kan helpen om belangrijke vragen te beantwoorden over kleurzuiverheid en afstembaarheid in onderzoek naar ultradunne filmkleuring. Het belangrijkste voordeel van deze techniek is dat de porositeit van de ultradunne kleurenfilms eenvoudig kan worden aangestuurd.De implicaties van deze techniek strekken zich uit tot halfgeleiders en flexibele elektroden. Omdat dit nanofabricageproces structuren oplevert of overstijgt. Hoewel deze methode inzicht kan bieden in dunne filmkleuring, kan het ook worden toegepast op optische resonantietoepassingen in andere golflengtebereiken, zoals UV en IR. Om de procedure te beginnen, snijdt u eerst siliciumwafels in vierkantjes van twee centimeter bij twee centimeter.Gebruik een PTFE-dompelstok om de siliciumsubstraten drie seconden lang in een zes-op-een gebufferde oxide-etser te onderdompelen. Laad de geëtste substraten in een PTFE-reinigingsbeugel. Soniceer de substraten gedurende drie minuten in aceton.Spoel vervolgens de substraten af in isopropanol en gedeïoniseerd water in volgorde. Droog het schone substraat af met een stikstofblaaspistool. Gebruik vervolgens pincetten en koolstoftape om de schone, droge substraten op een vlakke monsterhouder te bevestigen.Laad de monsters in een elektronenbundelverdamper uitgerust met titanium- en goudbronnen. Evacueer de monsterkamer gedurende één uur en dep vervolgens 10 nanometer titanium af als een hechtlaag bij een angstrom per seconde. Dep vervolgens 100 nanometer goud af, als reflectielaag, bij twee angstrom per seconde.Ventileer de kamer en verwijder de monsters. Gebruik koolstoftape om vier monsters op een op maat gemaakte hellende monsterhouder te monteren onder hoeken van nul, 30, 45 en 70 graden. Laad de monsters in een elektronenbundelverdamper met een germaniumbron en evacueer de kamer gedurende één uur.Zodra de kamer onder hoog vacuüm staat, dep een laag germanium af bij een angstrom per seconde tot de gewenste dikte. Na het afzetten van germanium, ventileer de kamer en verwijder de monsters. Reinig eerst een twee-inch siliciumwafer zoals eerder beschreven.Dep op de wafer een 10 nanometer hechtlaag van titanium en een 100 nanometer reflectielaag van goud. Bevestig de wafer aan een monsterhouder met een hellingshoek van 45 graden. Laad het monster in de elektronenbundelverdamper voor germaniumdeposition en evacueer de kamer gedurende één uur.Dep vervolgens germanium af tot de helft van de doeldikte met een snelheid van één angstrom per seconde. Voor gemak wordt aanbevolen dat de monsterhouder met de gezichtskant naar het midden van de kamer wordt geladen. Ventileer de kamer en verwijder de monsterhouder.Plaats de monster opnieuw zodat het ondersteboven staat ten opzichte van zijn vorige positie. Plaats de monsterhouder in de kamer met dezelfde richting als bij de vorige depositie. Evacueer de kamer gedurende één uur en dep het resterende germanium af bij hetzelfde elektronenbundelvermogen en dezelfde depositiesnelheid als eerder gebruikt.Nadat de germaniumdeposition voltooid is, ventileer de kamer en verwijder het monster. Schuine hoekdeposition van germaniumfilms leverde hellende arrays van germaniumnanokolommen op. Naarmate de depositiehoek toenam, werd de kleurverandering met toenemende dikte minder uitgesproken.Reflectiemeting toonde aan dat hogere depositiehoeken overeenkomen met kleinere verschuivingen van de dip in reflectie met toenemende dikte. De reflectiemetingen werden omgezet in chromatische waarden, wat aantoonde dat monsters met hoge depositiehoeken bredere bereiken van kleurexpressies en hogere kleurzuiverheid hadden. Er was weinig kleurverandering bij verschillende kijkhoeken, wat werd toegeschreven aan de dunheid van de coatings.Na het experiment heeft deze techniek de weg geëffend voor onderzoekers op het gebied van dunnefilmkleuring om de bestuurbaarheid van dunnefilmparameters uit te breiden door optische arrangementen af te stemmen met de filmporositeit. Na het bekijken van deze video, zou u een goed begrip moeten hebben van hoe u porositeit kunt beheersen met behulp van schuine hoekdeposition. Eenmaal beheerst, kan deze techniek ook worden gebruikt in een verscheidenheid aan nanofabricageprocessen om andere patronen en structuren te produceren.Wanneer u deze procedure probeert, is het belangrijk om de depositiesnelheid van de film te stabiliseren.

fabrication-ultra-thin-color-films-with-highly-absorbing-media-using

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

We beschrijven de experimentele methode nanogestructureerde oxide dunne films te deponeren door nanoseconde gepulste laser depositie (PLD) in aanwezigheid van een achtergrondgas. Door deze methode Al gedoteerde ZnO (AZO) films, van compacte hiërarchisch gestructureerd als nano-boom bossen, worden gestort.

Fabricage van Nano-engineered transparante geleidende oxides door gepulste laser depositie

We beschrijven het gebruik van gepulste laser depositie (PLD), fotolithografie en wire-bonding technieken micrometer meervoudige oxiden apparaten. Het PLD wordt gebruikt om epitaxiale dunne films te laten groeien. Fotolithografie en wire-bonding technieken worden ingevoerd om praktische hulpmiddelen voor de meting doeleinden te creëren.

Fabricage van plaatsgebonden complexe oxiden

We beschrijven een methode voor het fabriceren van grootoppervlakte (tot 13 cm diameter) en ultradunne (zo dun als 8 nm) polymeerfilms. In plaats van een opofferlaag te gebruiken om de film van zijn substraat te delamineren, gebruiken we een zelflimiterende oppervlaktebehandeling die geschikt is voor willekeurig grote oppervlakken.

Fabricage van Groot-area Vrijstaande Ultradunne Polymer Films

Dit rapport beschrijft het gebruik van een custom-built systeem om aerosol depositie van dikke lagen van yttrium ijzer granaat uit te voeren op saffier substraten bij RT. De afgezette films worden gekarakteriseerd met behulp van scanning elektronenmicroscopie profilometrie en ferromagnetische resonantie een representatief overzicht van de mogelijkheden van de techniek geven.

Vorming van Dik Dense Yttrium Iron Granaat Films Met behulp van Aerosol Deposition

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

Hier presenteren we een protocol om organische dunne film zonnecellen met behulp van een mini-slot sterven coater en de bijbehorende in-line structuur karakteriseringen met behulp van synchrotronstraling scattering technieken te fabriceren.

Printing Fabrication van Bulk Heterojunction Solar Cells en In Situ Morfologie karakterisering

Een methode voor het afzetten van chalcogenideglasfilms met een uniforme dikte, verkregen uit een oplossing, wordt gedemonstreerd met behulp van computergestuurde numerieke bediening van een elektrospray met een enkele mondstuk.

Electrospray Afzetting van uniforme dikte Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; En As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Chalcogenide Glass Films

De synthese van hoge kwaliteit bulk en dunne film (Mg0.25(1-x)van CoxNi0.25(1-x)Cu0.25(1-x)Zn0.25(1-x)) O en (Mg0.25(1-x)Co0.25(1-x)Ni0.25(1-x)CuxZn0.25(1-x )) O entropie-gestabiliseerde stikstofoxiden wordt gepresenteerd.

Bulk en dunne Film synthese van compositioneel Variant Entropy-gestabiliseerde stikstofoxiden

We presenteren een procedure voor een zeer gecontroleerde en rimpelloze overdracht van blokcopolymeer dunne films op poreuze ondersteunings substraten met behulp van een 3D-gedrukte afvoer kamer. De afvoer kamer ontwerp is van algemeen belang voor alle procedures waarbij de overdracht van macromoleculaire films op poreuze substraten, die normaalgesproken met de hand gedaan in een irreproducible mode.

Procedure voor de overdracht van polymeer folies op poreuze substraten met geminimaliseerde gebreken

Hier wordt een protocol gepresenteerd voor de fabricage van efficiënte, eenvoudige, oplossingsgesteerde organische lichtgevende diodes met lage roll-off.

Ontwikkeling van efficiënte OLED's vanuit solution deposition

Leer de fabricage van ultradunne kleurenfilms met gecontroleerde porositeit via schuine hoekdepositie. Deze methode verbetert kleurzuiverheid en afstembaarheid voor toepassingen in optische resonantie en halfgeleiders.

Fabricage van Films van de ultra-dunne kleur met zeer absorberen van Media met behulp van schuine hoek depositie

Meer video's verkennen