Два метода изготовления, подъем и мокрое офорт, описаны в производстве межцифровых электродных преобразователей на пьезоэлектрическом субстрате, литиевом ниобате, широко используемом для генерации поверхностных акустических волн, которые в настоящее время находят широкую полезность в микро-нанмасштабных жидкостях. Показано, что как произведенные электроды эффективно индуцируют мегагерцовые волны, наводные акустические волны Rayleigh.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
Изготовление поверхностных акустических волновых устройств на литий-ниобате
В этой статье
Краткое содержание
Аннотация
Манипулирование жидкостями и частицами с помощью акустической активации в небольших масштабах способствует быстрому росту лабораторных приложений. Устройства поверхностных акустических волн (SAW) мегагерцца генерируют огромные ускорения на их поверхности, до 108 м/с2,в свою очередь, отвечают за многие наблюдаемые эффекты, которые стали определять acoustofluidics: акустические потоковое и акустическое излучение. Эти эффекты были использованы для обработки частиц, клеток и жидкости на микромасштабной и даже на наноуровне. В этой работе мы четко демонстрируем два основных метода изготовления устройств SAW на литиевом ниобате: детали методов подъема и мокрого травля описаны шаг за шагом. В деталях отображаются репрезентативные результаты для электродного рисунка, отложенного на субстрате, а также производительность САВ, генерируемого на поверхности. Изготовление трюки и устранение неполадок покрыты, а также. Эта процедура предлагает практический протокол для высокочастотного изготовления устройства SAW и интеграции для будущих приложений микрофлюидики.
Введение
Опираясь на известный обратный пьезоэлектрический эффект, где атомные диполи создают штамм, соответствующий применению электрического поля, пьезоэлектрические кристаллы, такие как литий ниобат LiNbO3 (LN), литий-танталит LiTaO3 (LT), могут быть использованы в качестве электромеханических презекторов для генерации SAW для микромасштабных применений1,2,,3,4,4,66. Позволяя генерации смещения до 1 нм на 10-1000 МГц, SAW-управляемых вибрации преодолевает т....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Протокол
1. Изготовление устройства SAW с помощью метода подъема
- Выполните вафельный растворитель очистки в классе 100 чистой комнате объекта, погружая 4 " (101,6 мм) LN пластины в ацетон, а затем изопропиловый спирт (IPA), то деионизированной воды (DI воды), каждый в sonication ванны на 5 мин. Возьмите пластины и взорвать поверхность сухого азота (N2) поток газа для удаления оставшейся воды DI из вафель.
ВНИМАНИЕ: Выполните ацетон и IPA погружения в дым капот. Избегайте вдыхания и контакта кожи с АПИ. Избегайте кожи и зрительного контакта с ацетоном. Не глотайте.
ПРИМЕЧАНИЕ: Не позволяйте любой жидкости испаряться на пластине; если пыль или мусор на....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Результаты
Измеренный IDT предназначен для резонансной частоты на уровне 100 МГц, так как ширина пальца и расстояние между ними составляют 10 мкм, создавая длину волны 40 мкм. На рисунке 1 показаны устройство SAW и IDT, изготовленные с использованием этого метода.
Используя колеблющийся электрический сигнал, соответствующий резонансной частоте IDT, SAW может быть сгенерирован по всей поверхности пьезоэлектрического материала. LDV измеряет вибрацию через эффект Доплера на поверхности, а ч.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Обсуждение
Устройства SAW, изготовленные из любого метода, способны генерировать полезные волны на поверхности, и эти методы лежат в основе более сложных процессов для создания других конструкций. Резонансная частота, как правило, немного ниже, чем разработанное значение, из-за эффекта массовой загрузки металла, отложенного сверху. Тем не менее, есть еще некоторые моменты, которые стоит обсудить, чтобы избежать проблем.
Метод подъема
Важен выбор фотореалиста. Для изготовления можно ис.......
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Раскрытие информации
Авторам нечего раскрывать.
Благодарности
Авторы признательны Калифорнийскому университету и учреждению NANO3 в Калифорнийском университете в Сан-Диего за предоставление средств и средств в поддержку этой работы. Эта работа была выполнена в части в Сан-Диего Нанотехнологии инфраструктуры (SDNI) UCSD, член Национальной нанотехнологии скоординированной инфраструктуры, которая поддерживается Национальным научным фондом (Грант ECCS-1542148). Представленная здесь работа была щедро поддержана исследовательским грантом Фонда В.М. Кека. Авторы также благодарны за поддержку этой работы Управления военно-морских исследований (через Грант 12368098).
....Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Материалы
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Абсорбер | Dragon Skin, Smooth-On, Inc., Макунги, Пенсильвания, США | Dragon Skin 10 MEDIUM | |
| Amplifier | Mini-Circuits, Бруклин, Нью-Йорк, США | ZHL– 1– 2W– S+ | |
| Камера | Nikon, Минато, Токио, Япония | D5300 | |
| Хромовый травитель | Transene Company, INC, Данверс, Массачусетс, США | 1020 | |
| Проявитель | Futurrex, Нью-Джерси, США | Разработчик RD6 | |
| EMD | Performance Materials Corp., Филиафия, Пенсильвания, США | AZ300MIF | |
| Пила для нарезки кубиками | Disco, Токио, Япония | Disco Automatic Пила для нарезки 3220 | |
| золота Transene | Company, INC, Данверс, Массачусетс, США | Тип TFA | |
| Буровой станок | Dremel, Маунт-Проспект, Иллинойс | Модель #4000 | 4000 Высокопроизводительный роторный |
| инвертированный микроскоп | , Ирвайн, Калифорния, США | IN480TC-FL-MF603 | |
| Лазерный доплеровский виброметр (LDV) | Polytec, Вальдбронн, Германия | UHF-120 | 4" двухсторонний полированный толщиной 0,5 мм 128° Ниобат лития с поворотом по оси Y |
| Подложка из ниобата лития | PMOptics, Берлингтон, Массачусетс, США | PWLN-431232 | |
| Выравниватель маски | Heidelberg Instruments, Гейдельберг, Германия | В нем выполняется процесс изготовления | MLA150 |
| Nano3 чистое помещение | UCSD, Ла-Хойя, Калифорния, США | ||
| Негативный фоторезист | Futurrex, Нью-Джерси, США | NR9-1500PY | |
| Осциллограф | Keysight Technologies, Санта-Роза, Калифорния, США | InfiniiVision 2000 X-Series | |
| Положительный фоторезист | AZ1512 | Denton Discovery 18 Система распыления | |
| Генератор сигналов | NF Corporation, Йокогама, Япония | WF1967 многофункциональный генератор | Wafer Dipper 4" |
| Напыление | Denton Vacuum, Нью-Джерси, США | Denton 18 | |
| Тефлоновый вафельный ковш | ShapeMaster, Огден, Иллинойс, США | SM4WD1 |
Ссылки
- Ding, X., et al. Standing surface acoustic wave (SSAW) based multichannel cell sorting. Lab on a Chip. 12 (21), 4228-4231 (2012).
- Langelier, S. M., Yeo, L. Y., Friend, J. UV epoxy bonding for enhanced SAW transmission and microscale acoustofluid....
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Перепечатки и разрешения
