Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Chemistry

Fabricage van Groot-area Vrijstaande Ultradunne Polymer Films

Published: June 3, 2015 doi: 10.3791/52832

Introduction

Vrijstaande dunne polymeerfilms worden gebruikt in diverse toepassingen zoals sensoren, 1-3 MEMs katalyse of filtratie, 4 en weefseltechnologie. 5-8 Ze worden ook gebruikt voor de fundamentele studies van polymeren onder opsluiting verkennen. 9- 13 Een vrijstaande film is er een die wordt ondersteund op een niet-continue substraat, zoals een ring of band in plaats van een siliciumwafel of een glasplaatje. Het beschrijft een eenvoudige, reproduceerbare fabricageprocedure voor ultradunne vrijstaande polymeerfilms die geschikt is voor grote oppervlakken films of high-throughput productie. Het is compatibel met een groot aantal verschillende polymeren, zoals poly (vinylformal), polystyreen en poly (methylmethacrylaat). Het kan gebruikt worden voor vrijstaande films die zo groot als 13-cm diameter of zo dun als 10 nm fabriceren.

De fabricage van vrijstaande polymeren bestaat uit drie stappen: 1) deposition polymeerfilm op een traditionele substraat zoals een wafel of slide, 2) afgifte of lancering van de film van het substraat, en 3) opname van de resulterende folie op een drager. Deze paper Gegevens een procedure die we gemeld in een eerdere studie over de verschillende methoden release. 14

Afzetting kan door elk aantal basispolymeer dunne filmtechnologie zoals spin-coating, vapor deposition of dip-coating. In dit werk, maken we gebruik van standaard spin-coating technieken.

De "lift-off float on" techniek is de meest gebruikte methode voor het vrijmaken van een ultradunne film van het substraat. 15 In deze techniek worden de film en het substraat ondergedompeld in een geschikt oplosmiddel bad. Het oplosmiddel zwelt de folie en induceert spontane delaminatie, loslaten van de film en waardoor het naar boven drijven van het bad. De minimale filmdikte die kunnenworden vrijgegeven met behulp van een lift off-drijven op wordt bepaald door het balanceren van de grensvlak peeling energie met de zwelling geïnduceerde stam energie: 16

Vergelijking 1 (1)

Waarbij L de filmdikte, ν f verhouding van de film de Poisson, E de Young's modulus van de film, ξ is de zwelverhouding van de film en γ de grensvlakenergie van schillen. De typische manier om de opgelegde beperkingen te omzeilen door Vergelijking (1) is een op te offeren tussenlaag deponeren tussen de film en het substraat afzetten. 17-20 Wanneer deze tussenlaag oplost in een oplosmiddelbad, de film wordt losgelaten en kan worden vastgelegd op een drager . Een verwante methode is het offer afdeklaag methode, die mechanische peeling van de film maakt gebruik op een offerlaag prIOR tot ontbinding. 21

Het gebruik van offer materialen heeft een aantal chief nadelen. Ten eerste kan de toevoeging van een extra stap te breken materiaal en een compromis tussen optimale filmvervaardiging omstandigheden offeren materiaal en bewerkingsomstandigheden vereisen. Ten tweede kan offeren materiaal moeilijk tot deponeren zonder dat de mechanische eigenschappen of de zuiverheid van het uiteindelijke vrijstaande film. Ten derde moet de werkwijze voor het afzetten van het te offeren materiaal worden geoptimaliseerd en gecontroleerd op kwaliteit als een operatie in het algemeen vrijstaande filmvervaardiging. 14

In dit werk beschrijven we een oppervlaktemodificatie techniek die het grensvlak peeling energie afneemt, waardoor de lift off-float on techniek gebruiken voor ultradunne films. De afzetting substraat wordt gewijzigd door het samenstellen van een self-beperkte, zelfoptimaliserend buurt-monolaag van het polykation polydiallyldiammonium chloride (PDAC). Door desterkte van de binding tussen het polykation en het substraat, dit oppervlaktemodificatie robuust latere processtappen. De self-limiting en zelf-optimalisatie karakter van de buurt-monolaag vorming vereist praktisch nul optimalisatie en is gemakkelijk schaalbaar naar grote gebieden.

Na verwijdering, de film boven drijven van de oplosmiddelbad waar het wordt gevangen op een ring-achtige ondersteuning. Hoewel niet veel aandacht besteed in de bestaande literatuur in dit werk wij technieken beschrijven om volgroeide oppervlaktegebonden films op steunen die de waarschijnlijkheid van scheuren of anderszins beschadigen van de film verminderen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Oplossing Bereiding

  1. Filter 60 g ethyllactaat behulp van een injectiespuit en een 0,20 urn spuitfilter. Voeg 0,3 g polyvinyl formeel het ethyl- lactaat. Plaats de oplossing in de oven bij 50 ° C gedurende 4 uur. Schud het flesje voorzichtig te zien of het polymeer volledig is opgelost.
    1. Als de oplossing troebel is of nog steeds toont optische inhomogeniteiten, de terugkeer van de flacon naar de oven voor nog eens 2 uur. Dit recept is een 0,5 wt% polymeeroplossing, die gewoonlijk wordt gebruikt voor laagdikten ongeveer 30 nm. Oplossingen met hogere polymeer gehalte kan worden gebruikt voor dikkere films.
  2. Bereid een PDAC oplossing door weging 1,0 g PDAC reagens in een maatkolf van 20 ml en het vullen van de kolf met het meten van lijn met gedeïoniseerd (DI) water. Swirl de oplossing voorzichtig alvorens het naar een opslagcontainer.

2. Voorbereiding van de ondergrond

  1. LET OP. Giet 60 ml geconcentreerd zwavelzuurzuur in een schone beker van 250 ml. Voeg langzaam 20 ml van 30% waterstofperoxide. Wacht tot rokend afneemt, dan zwenk de oplossing voorzichtig. De oplossing en de beker zal erg heet worden en het mengsel is bijtend.
  2. Plaats een 150 mm petrischaal op de hete plaat en giet het zuur in de schaal. Zet de verwarmingsplaat bij 100 ° C.
    1. Plaats een 4 "siliciumwafel in het zuur met de gepolijste zijde naar boven. Duw de wafer in het midden met een pincet om ervoor te zorgen dat het gehele oppervlak wordt bevochtigd. Laat de wafer in het zuur gedurende 30 min.
  3. Verwijder de wafer uit het zuur met een pincet en spoel de voor- en achterkant van de wafer grondig met gedeïoniseerd water uit een spuitfles. Het water moet vel af in een regelmatig patroon. Droog de wafer in een schone werkbank.
  4. Spoel een wegwerpbare 3 ml spuit en een 0,2 urn filter eerst met gedeïoniseerd water en vervolgens met PDAC oplossing trekken van de vloeistof in de injectiespuit, de montage van de filter, enn het indrukken van de vloeistof naar buiten door het filter.
  5. Monteer een gereinigd wafer in de spin coater. Opstellen van 1,0-1,2 ml van PDAC oplossing in de injectiespuit en verdeel het hoewel het filter op het midden van de wafer. Spin bij 4000 rpm gedurende 15 seconden, vervolgens over de wafel naar een verwarmingsplaat (voorverwarmd tot 50 ° C) en laat het zitten gedurende 30 sec.
  6. Spoel de gedroogde PDAC laag met DI-water en laat de wafer droog in de schone bank.

3. Film Fabrication

  1. Plaats een droge PDAC-behandelde wafel op de spin coater.
  2. Spoel een wegwerp 3 ml spuit en een 0,45 pm filter met de ethyllactaat oplossing met behulp van de procedure van 2.4).
  3. Borg 2,5 ml van de ethyllactaat oplossing door het filter met de spuit in het midden van de wafel en draaien gedurende 10 sec bij 200 rpm, vervolgens gedurende 3 seconden bij 1700 rpm (afhankelijk van de gewenste laagdikte). Er moet een gelijkmatige vloeistoffilm op de wafer.
  4. Laat de film droog in de spin coatertot het zichtbaar droog (gewoonlijk 10-15 minuten), plaats het op een verwarmingsplaat (voorverwarmd tot 50 ° C) gedurende 10 min.
  5. Snijd de films in kleinere vierkanten voor lancering, typisch 2 cm x 2 cm, maar kan groter zijn, afhankelijk van de grootte van de filmhouder gebruikt (3.5.1-3.5.2). Als alternatief, maken twee schrijvers voor delamineren een wafer-sized film (3.5.3).
    Opmerking: Standard film houders zijn 19 x 19 mm, met een ronde opening van 13 mm diameter in het midden. Voor wafer-sized films, een draad die hoepel (bijvoorbeeld roestvrij staaldraad gevormd in een cirkel) met een diameter die 1 'kleiner dan de wafel. Een ronde opening is gekozen omdat de films zal doorgaans absorberen water tijdens de lancering en deining. Als de films drogen op de houder, wordt het water verwijderd en de film krimpt. Een cirkelvormige opening zorgt voor een gelijkmatige spanningsverdeling.
    1. Plaats de wafer op een scherpe sjabloon. Gebruik een vierkant sjabloon waarop alle randen groter dan de wafer te voorkomen dat de rechte edge gebruikt om het mes te begeleiden tijdens schrijvende uit het aanraken van de wafer. Markeer de randen in 2 cm tijdstippen aan de plaatsing van de straight edge begeleiden tijdens blokjes. Duw de wafer tegen twee kanten aan te passen.
    2. Plaats een rechte rand langs twee uitlijning merken, en trek een scheermesje voorzichtig langs de rechte rand aan de film scribe. Breng voldoende druk om de film te markeren, maar niet te veel aan de wafer zelf te merken en te produceren deeltjes. Op dikkere films, zal de snijlijn duidelijk zichtbaar.
    3. Een film lancering in één stuk uit de wafel, de wafel scribe rand met een scheermesje. Tussen de twee flats op de wafer, schrijver van een strook breed genoeg is om de wafel klem op het rek-en-rondsel.
  6. Vul een 190 x 100 mm cultuur schotel met DI-water. Klem de wafer door de grote platte om een ​​rek-en-rondsel gemonteerd op een tilt podium en langzaam lager het in de DI-water. De film moet scheiden van de wafer op de waterlijn.
    1. Ga door het verlagen van de wafer in een tempo dat de film genoeg tijd om te scheiden van de wafer, in plaats van het indrukken van de lift-off-interface onder de waterlijn geeft. Wanneer de eerste rij van de kwadraten is losgemaakt van de wafel en drijft op het oppervlak, onderbreken de verlaging van de wafer. Voor een wafer-sized film, blijven onderdompelen van de wafer tot de film volledig los.
    2. Dompel de kop van de filmhouder in het water en verplaats het onder de film. Line-up van het handvat rand van de ring met een van de film randen en raak de hoepel met de film. Indien succesvol, zal de film zich aan de hoepel.
      1. Voor een wafer-size film, plaatst u de draad hoepel onder de beschreven sectie, slechts een centimeter van de rand. Zorg ervoor dat de hoepel is gecentreerd onder de film voor het begin van de vangst, het handhaven van enige afstand tussen film rand en hoepel rand, zodat de film kan wikkel rond de hoepel en vouw op zichzelf terug.
    3. Trek de ring langzaam uit het water op eenhoek van 35 °. Til de film uit het water heel langzaam.
      Opmerking: voor films minder dan 20 nm dik verhogen hoek na ongeveer de helft van de film is getrokken uit het water tot bijna 90 ° (dat wil zeggen loodrecht op het wateroppervlak) voorkomen dat het trekken van de film door de houder. Bij het wijzigen van de lift out hoek, doe zo langzaam om te voorkomen dat het trekken van de film door de hoepel.
    4. Wanneer de hoepel volledig is ingetrokken, plaats het aan de kant om te drogen. Zorg ervoor dat de onderzijde van de ring vrij van druppels alvorens de ring omlaag en een gebogen oppervlak (zoals een wafer lade) te voorkomen dat een vloeistofafdichting tussen hoepel en oppervlak.
    5. Indien meer beschreven vierkantjes blijven op de wafer, verder verlagen van de wafer in het water en herhaal stappen 3.6.1-3.6.4 hierboven voor de resterende velden.
    6. Laat de films droge O / N.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figuur 1 toont een voorbeeld van een vrijstaande dunne polymeerfilm over een groot gebied. Deze 55 nm dik polyvinylformal film werd vervaardigd met behulp van de procedure beschreven en wordt op een 13-cm diameter stalen hoepel gemonteerd. De delaminering optreedt over grote gebieden zonder zelf defecten die leiden tot het scheuren van de film. Aldus kan de intrinsieke sterkte van polyvinylformal ook worden benut om zeer dunne films. Figuur 2 toont een 22 nm dikke vrijstaande film die sterk genoeg is om te worden geladen met een horlogeglas en koperen kralen die> 3x10 5 keer zo zwaar wegen de film zelf. Spectroscopische ellipsometrie kunnen worden gebruikt om de dikte van de vrijstaande film te bevestigen. Figuur 3 toont ellipsometrische gegevens voor een 8,0 nm film. Siliciumoppervlakken behandeld met PDAC kan meerdere malen voor film delaminatie gebruikt; X-ray foto-elektron spectroscopie (XPS) spectra in figuur 4 tonen dat als depositaris ted, wordt de PDAC stevig aan het oppervlak en wordt tijdens de lift-off procedure niet verwijderd.

Figuur 1
Figuur 1. Een 55 nm dik polyvinylformal film gemonteerd op een 13 cm diameter stalen hoepel. Overgenomen met toestemming van [14]. Copyright 2014 American Chemical Society. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2
Figuur 2. Een 22 nm dik, 13 cm diameter polyvinylformal film geladen met een horlogeglas en koper kralen. De totale steun van de film massa 10,5 g, terwijl de massa van de film wordt geschat op 0,336 mg.32 / 52832fig2large.jpg "target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De PDAC substraat behandeling is gebaseerd op zelf-beperkende elektrostatische interacties, wat betekent substraten van elke omvang kan gemakkelijk worden behandeld op voorwaarde dat zij negatief geladen zijn (bv, silicium of glas). Figuur 1-2 toont zeer grote dunne films (tot 13 ​​cm in diameter) vervaardigd onder dit protocol, met als enige wijziging de hoeveelheid gebruikte reagentia. De uiteindelijke haalbare grootte lijkt te worden beperkt door de afzetting en delaminatie machine de uiteindelijke sterkte van het gebruikte polymeer voor de vrijstaande structuur fabriceren. Terwijl de eerstgenoemde duidelijk een praktische kwestie, deze geen eenvoudige reflectie van de intrinsieke sterkte van het polymeer. Wij hebben gevonden dat verdamping tijdens spinbekleding en selectie oplosmiddelen - onder andere - kan de filmsterkte te bepalen (gegevens niet getoond). De kritische stap in de productie-foutloze films over grote gebieden is de in 3,5-3,6 i beschreven lancering proceduren de procedure en in beeld. Zorgvuldige delaminatie van de dunne polymeerfilm, zodat scheuren of gaten vormen niet in de laatste vrijstaande assembly.

De zwelling geïnduceerde delaminatie van dunne polymeerfilms van depositie substraat wordt beperkt door de vervormingsenergie in de gezwollen film. Deze beperking resulteert in een minimale dikte die kan worden gedelamineerd zoals getoond door vergelijking (1), een beperking die gewoonlijk wordt omzeild door gebruik opofferingskolommen materialen. In het hier beschreven protocol geen offer materialen zijn nodig omdat het grensvlak schil energie is verlaagd door de PDAC-modificatie van de afzetting substraat. Met deze techniek, hebben we polyvinylformal films zo dun 8 nm, hetgeen een factor tien dunner dan wat mogelijk is zonder PDAC behandeling gedelamineerde. Een ellipsometrische meting van een vrijstaande 8 nm film is weergegeven in figuur 3.


Figuur 3. spectroscopische ellipsometrie gegevens verzameld bij 65 ° een vrijstaande film, 70 ° en 75 ° hoek van inval. Zowel ψ en δ de curves van 65 °, 70 ° en 75 ° aangebracht onder naar boven . Het model past worden gegenereerd met behulp van standaard ellipsometrische software met behulp van een Cauchy-leegte stack. De best-fit dikte voor deze film is 8,0 nm. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

De PDAC is effectief, omdat het de peeling grensvlak energie tussen de depositie substraat en het polymeer afneemt. Het is geen opofferingslaag, zoals blijkt uit XPS-spectra in figuur 4 toont zijn aanwezigheid op de afzetting substraat voor en na delaminatie. In feite, wanneer behandeld met PDAC, een substraat kan worden gebruikt om meerdere malen (ten minste tot tien) storten en delamineren films zonder enige merkbare verandering in de prestaties. De sterke binding van de PDAC aan het substraat door de sterke elektrostatische interactie tussen het positief geladen poly-elektrolyt en de negatief geladen siliciumsubstraat. 22,23

Figuur 4
Figuur 4. X-ray foto-elektron spectroscopie (XPS) data van wafers gecoat met PDAC vóór en na de lancering. Het spectrum is grotendeels ongewijzigd, wat aangeeft dat er weinig of geen PDAC tijdens het proces verwijderd wordt. Open cirkels zijn gegevens en de gestippelde lijnen zijn samenstellende toppen van CN en CC bindingen. De massieve zwarte lijn is de omhullende curve. De referentie-curve is een dikke (~ 20 nm) film van PDAC. Overgenomen met toestemming van [14]. Copyright 2014 American Chemical Society.: //www.jove.com/files/ftp_upload/52832/52832fig4large.jpg "Target =" _ blank "> Klik hier om een ​​grotere versie van deze figuur te bekijken.

Ondanks de sterke binding aan het substraat, de PDAC slechts zwak bindt aan de bovenliggende polymeer dunne film. De quaternaire amine zijketens van PDAC waarschijnlijk beperken de interactie tussen het behandelde substraat en de polymeerfilm zwakke van der Waal's krachten, een mechanisme dat van toepassing is op verschillende polymere dunne films is. We hebben het hier beschreven delamineren en fabriceren vrijstaande dunne films van polystsyrene (PS) protocol, polymethylmethacrylaat (PMMA), en polyvinylbutyral gebruikt. Recepten voor het bereiden van oplossingen en spin-coating parameters kan worden gevonden voor PS en PMMA. 24 We verwachten dat deze procedure kan worden gegeneraliseerd naar andere polymeer systemen als goed, hoewel het waarschijnlijk niet zal werken voor polyelectrolyt meerdere lagen of gedeeltelijk zure copolymeren vanwege het mogelijke voor sterke binding tot de PDAC-behandelde substraat. De lancering procedure moet worden uitgevoerd onder pH en ionische omstandigheden die niet zullen verwijderen PDAC van het substraat niet schaden de polymeerfilm wordt gedelamineerd.

Dit protocol is een belangrijk alternatief voor het gebruik opofferingskolommen materialen, die de stand van de techniek voor het vrijgeven van ultradunne polymeerfilms van de substraten. Een afzonderlijke optimalisatie van het te offeren materiaal depositie is niet langer nodig, en de zelf-beperkende PDAC behandeling gemakkelijk schaalbaar grote terreinen zoals hier getoond. We hebben ontdekt dat films uitgebracht met opofferende onderlagen weer gedegradeerd sterkte-eigenschappen. 14 Dit protocol zal onderzoekers in staat om een stap dichter bij het ​​sonderen echt intrinsieke mechanische eigenschappen van de vrijstaande polymeren evenals toepassingen in biomaterialen of filtratie vereisen grote oppervlakte thin films.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Deze werkzaamheden uitgevoerd onder auspiciën van het Amerikaanse ministerie van Energie door Lawrence Livermore National Laboratory onder contract DE-AC52-07NA27344.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Vinylec E SPI
ethyl lactate, >98%, FCC, FG Sigma-Aldrich W244007-1KG-K
4" silicon wafers <100>, Single side polished International Wafer Service
sulfuric acid, 98%, ACS reagent grade Sigma-Aldrich 320501-6X500ML
hydrogen peroxide, 30%, semiconductor grade Sigma-Aldrich 316989-3.7L
isopropanol, ACS grade, 4 L Fisher Scientific A464-4
dichloromethane, ACS grade Alfa-Aesar 22917
deionized water, distilled
PDAC reagent (Sigma-Aldrich 409014) Sigma-Aldrich 409014
Spin Coater Laurell Technologies  WS-650-23
Barnstead/Thermolyne Super Nuova explosion-proof hot plate 
explosion-proof forced air oven VWR  1330 FMS 
balance with a range of 1 mg to 1,020 g Mettler Toledo MS1003S
reflectance spectrometer Filmetrics F20-UV
manipulator consisting of a Klinger tilt stage, a Brinkman rack-and-pinion and a lab jack 
Cutting tool/template, LLNL-built, no drawings
straight edge, LLNL, no drawings
Tent hoop, LLNL
culture dish 190 mm x 100 mm, Pyrex VWR
20 ml beaker, Pyrex VWR
250 ml beaker, Pyrex VWR
1,000 ml beaker, Pyrex VWR
60 ml glass vial with plastic stopper  VWR
Petri dish, 150 mm diameter x2, Pyrex VWR
600 ml beaker x2, Pyrex VWR
tweezers, stainless steel
cutting blade Exacto
clean room wipes Contec  PNHS-99
polyester knit 9/91 IPA/DI water wipes Contec  Prosat 
Fluoroware wafer trays Ted Pella 1395-40
Nylon Micro fiber (camel hair)
Disposable BD 3-ml plastic syringe VWR
0.2 μm Luer-lock PTFE filters Acrodisc 
0.45 μm Luer-lock PTFE filters Acrodisc 

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Cheng, W., Campolongo, M. J., Tan, S. J., Luo, D. Freestanding ultrathin nano-membranes via self-assembly. Nano Today. 4, 482-493 (2009).
  2. Greco, F., et al. Ultra-thin conductive free-standing PEDOT/PSS nanofilms. Soft Matter. 7, 10642-10650 (2011).
  3. Matsui, J., Mitsuishi, M., Aoki, A., Miyashita, T. Molecular Optical Gating Devices Based on Polymer Nanosheets Assemblies. J. Am. Chem. Soc. 126, 3708-3709 (2004).
  4. Ulbricht, M. Advanced functional polymer membranes. Polymer. 47, 2217-2262 (2006).
  5. Fujie, T., et al. Robust Polysaccharide Nanosheets Integrated for Tissue-Defect Repair. Adv. Funct. Mater. 19, 2560-2568 (2009).
  6. Okamura, Y., Kabata, K., Kinoshita, M., Saitoh, D., Takeoka, S. Free-Standing Biodegradable Poly(lactic acid) Nanosheet for Sealing Operations in Surgery. Adv. Mater. 21, 4388-4392 (2009).
  7. Sreenivasan, R., Bassett, E. K., Hoganson, D. M., Vacanti, J. P., Gleason, K. K. Ultra-thin gas permeable free-standing and composite membranes for microfluidic lung assist devices. Biomaterials. 32, 3883-3889 (2011).
  8. Wan, L. -S., Liu, Z. -M., Xu, Z. -K. Surface engineering of macroporous polypropylene membranes. Soft Matter. 5, 1775-1785 (2009).
  9. Alcoutlabi, M., McKenna, G. B. Effects of confinement on material behaviour at the nanometre size scale. Journal of Physics-Condensed Matter. 17, R461-R524 (2005).
  10. Ellison, C. J., Torkelson, J. M. The distribution of glass-transition temperatures in nanoscopically confined glass formers. Nature Materials. 2, 695-700 (2003).
  11. Priestley, R. D., Ellison, C. J., Broadbelt, L. J., Torkelson, J. M. Structural relaxation of polymer glasses at surfaces, interfaces and in between. Science. 309, 456-459 (2005).
  12. Si, L., Massa, M. V., Dalnoki-Veress, K., Brown, H. R., Jones, R. A. L. Chain entanglement in thin freestanding polymer films. Phys. Rev. Lett. 94, (2005).
  13. Torres, J. M., Stafford, C. M., Vogt, B. D. Elastic Modulus of Amorphous Polymer Thin Films: Relationship to the Glass Transition Temperature. Acs Nano. 3, 2677-2685 (2009).
  14. Baxamusa, S. H., et al. Enhanced Delamination of Ultrathin Free-Standing Polymer Films via Self-Limiting Surface Modification. Langmuir. 30, 5126-5132 (2014).
  15. Buck, M. E., Lynn, D. M. Free-Standing and Reactive Thin Films Fabricated by Covalent Layer-by-Layer Assembly and Subsequent Lift-Off of Azlactone-Containing Polymer Multilayers. Langmuir. 26, 16134-16140 (2010).
  16. Freund, L. B., Suresh, S. Thin Film Materials: Stress, Defect Formation and Surface Evolution. , Cambridge University Press. (2003).
  17. Dubas, S. T., Farhat, T. R., Schlenoff, J. B. Multiple Membranes from “True” Polyelectrolyte Multilayers. J. Am. Chem. Soc. 123, 5368-5369 (2001).
  18. Linder, V., Gates, B. D., Ryan, D., Parviz, B. A., Whitesides, G. M. Water-soluble sacrificial layers for surface micromachining. Small. 1, 730-736 (2005).
  19. Mamedov, A. A., Kotov, N. A. Free-Standing Layer-by-Layer Assembled Films of Magnetite Nanoparticles. Langmuir. 16, 5530-5533 (2000).
  20. Ono, S. S., Decher, G. Preparation of Ultrathin Self-Standing Polyelectrolyte Multilayer Membranes at Physiological Conditions Using pH-Responsive Film Segments as Sacrificial Layers. Nano Lett. 6, 592-598 (2006).
  21. Stroock, A. D., Kane, R. S., Weck, M., Metallo, S. J., Whitesides, G. M. Synthesis of Free-Standing Quasi-Two-Dimensional Polymers. Langmuir. 19, 2466-2472 (2002).
  22. Kriz, J., Dybal, J., Kurkova, D. Cooperativity in macromolecular interactions as a proximity effect: NMR and theoretical study of electrostatic coupling of weakly charged complementary polyions. J. Phys. Chem. B. 107, 12165-12174 (2003).
  23. Krogman, K. C., Zacharia, N. S., Schroeder, S., Hammond, P. T. Automated Process for Improved Uniformity and Versatility of Layer-by-Layer Deposition. Langmuir. 23, 3137-3141 (2007).
  24. Hall, D. B., Underhill, P., Torkelson, J. M. Spin coating of thin and ultrathin polymer films. Polymer Engineering & Science. 38, 2039-2045 (1998).

Tags

Chemie ultradunne films vrijstaand modificatie van het oppervlak polymeren een groot oppervlak fabricage
Fabricage van Groot-area Vrijstaande Ultradunne Polymer Films
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Stadermann, M., Baxamusa, S. H.,More

Stadermann, M., Baxamusa, S. H., Aracne-Ruddle, C., Chea, M., Li, S., Youngblood, K., Suratwala, T. Fabrication of Large-area Free-standing Ultrathin Polymer Films. J. Vis. Exp. (100), e52832, doi:10.3791/52832 (2015).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter