İki üretim teknikleri, kaldırma ve ıslak gravür, bir piezoelektrik substrat üzerine interdigital elektrot transdüserler üretiminde açıklanmıştır, lityum niyobat, yaygın yüzey akustik dalgalar oluşturmak için kullanılan şimdi nanoölçekli akışkanlar mikro geniş yarar bulma. Üretilen elektrotlar verimli megahertz sipariş Rayleigh yüzey akustik dalgalar neden gösterilmiştir.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Yöntem makalesi
Lityum Niyobat üzerine Yüzey Akustik Dalga Cihazlarının İmalatı
Bu makalede
Özet
Özet
Sıvıların ve parçacıkların akustik aktüasyon ile küçük ölçekte manipüle edilmesi, çip üzerine laboratuvar uygulamalarının hızlı büyümesine yardımcı oluyor. Megahertz-order yüzey akustik dalga (SAW) cihazları kendi yüzeyinde büyük ivmeler üretmek, kadar 108 m / s2, sırayla acoustofluidics tanımlamak için gelmiş gözlenen etkilerin çoğu ndan sorumlu: akustik akış ve akustik radyasyon kuvvetleri. Bu etkiler mikro ölçekte ve hatta nano ölçekte parçacık, hücre ve sıvı kullanımı için kullanılmıştır. Bu yazıda, SAW cihazlarının lityum niyobat üzerindeki iki ana üretim yöntemini açıkça gösteriyoruz: kaldırma ve ıslak gravür tekniklerinin ayrıntıları adım adım açıklanmıştır. Yüzeyde üretilen SAW'ın yüzeyde biriken elektrot deseni ve performansı ayrıntılı olarak görüntülenir. Üretim hileler ve sorun giderme de kaplıdır. Bu yordam, gelecekteki mikroakışkan uygulamalar için yüksek frekanslı SAW cihaz imalatı ve entegrasyonu için pratik bir protokol sunar.
Giriş
Atomik dipollerin elektrik alanının uygulanmasına karşılık gelen zorlanma oluşturduğu iyi bilinen ters piezoelektrik etkiye dayanarak, lityum niyobat LiNbO3 (LN), lityum tantalit LiTaO3 (LT) gibi piezoelektrik kristaller, mikro ölçekli uygulamalar için SAW oluşturmak için elektromekanik transdüserler olarak kullanılabilir1,2,3,4,5,6. SAW güdümlü titreşim, 10-1000 MHz'de 1 nm'ye kadar yer değiştirmeleri sağlayarak geleneksel ultrasonun tipik engellerin....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Protokol
1. Kaldırma yöntemi ile SAW cihazı imalatı
- Sınıf 100 temiz oda tesisinde 4" (101,6 mm) LN gofretini asetona batırarak gofret çözücü temizliği yapın, ardından izopropil alkol (IPA), sonra deiyonize su (DI suyu), her2biri 5 dakika boyunca sonik banyoda.
DİkKAT: Aseton ve IPA daldırmalarını duman kaputuna doğru gerçekleştirin. IPA ile teneffüs ve cilt temasından kaçının. Aseton ile cilt ve göz temasından kaçının. Yutma.
NOT: Gofret üzerine herhangi bir sıvının buharlaşmasına izin vermeyin; yüzeyde herhangi bir toz veya enkaz varsa, bu adım üzerinde başlayın. - 3 dakika prebake için 100 °C'de bir ocak üzerine gofret yerleştirin.
NOT: ....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Sonuçlar
Ölçülecek IDT, parmak genişliği ve aralarındaki boşluk 10 μm olduğundan, 40 μm dalga boyu ürettiği için 100 MHz'de rezonans frekansına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Şekil 1 SAW cihazını ve BU yöntem kullanılarak üretilen IDT'yi göstermektedir.
IDT'nin rezonans frekansı ile eşleşen salınımlı bir elektrik sinyali kullanılarak SAW piezoelektrik malzemenin yüzeyinde üretilebilir. LDV yüzeydeki Doppler etkisi yle titreşimi ölçer ve sinyal işleme yoluyla genlik, hız, ivme ve .......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Tartışma
Her iki yöntemden de imal edilen SAW cihazları yüzeyde yararlı seyahat dalgaları üretme yeteneğine sahiptir ve bu yöntemler diğer tasarımları üretmek için daha karmaşık süreçleri destekler. Rezonans frekansı genellikle metalin üzerine yatırılan kütle yükleme etkisi nedeniyle tasarlanan değerden biraz daha düşüktür. Ancak, hala sorunları önlemek için tartışmaya değer bazı noktalar vardır.
Kaldırma yöntemi
Photoresist seçimi önemlidir. Yine de daha zor olacak olan üretim için.......
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Açıklamalar
Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.
Teşekkürler
Yazarlar California Üniversitesi ve UC San Diego nano3 tesisi için fon ve bu çalışmayı destekleyen tesislerin sağlanması için müteşekkir. Bu çalışma kısmen, Ulusal Bilim Vakfı (Grant ECCS-1542148) tarafından desteklenen Ulusal Nanoteknoloji Eşgüdümlü Altyapı üyesi UCSD'nin San Diego Nanoteknoloji Altyapısı'nda (SDNI) gerçekleştirilmiştir. Burada sunulan çalışma, W.M. Keck Vakfı'nın araştırma bursu ile cömertçe desteklenmiştir. Yazarlar da Deniz Araştırma Ofisi (Grant 12368098 ile) tarafından bu çalışmanın desteği için müteşekkir.
....Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Malzemeler
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| Emici | Ejderha Derisi, Smooth-On, Inc., Macungie, PA, ABD | Ejderha Derisi 10 ORTA | |
| Amplifikatör | Mini Devreleri, Brooklyn, NY, ABD | ZHL– 1– 2W– S + | |
| Kamera | Nikon, Minato, Tokyo, Japonya | D5300 | |
| Krom aşındırıcı | Transen Şirketi, INC, Danvers, MA, ABD | 1020 | |
| Geliştirici | Futurrex, NJ, ABD | RD6 | |
| Geliştirici | EMD Performans Malzemeleri A.Ş., Philidaphia, PA, ABD | AZ300MIF | |
| Dicing testere | Disko, Tokyo, Japonya | Disko Otomatik Dicing Testere 3220 | |
| Altın Etchant | Transene Company, INC, Danvers, MA, ABD | Tip TFA | |
| Delik delici | Dremel, Mount Prospect, Illinois | Model #4000 | 4000 Yüksek Performanslı Değişken Hızlı Döner |
| Ters Mikroskop | Amscope, Irvine, CA, ABD | IN480TC-FL-MF603 | |
| Lazer Doppler vibrometre (LDV) | Polytec, Waldbronn, Almanya | UHF-120 | 4 "çift taraflı cilalı 0,5 mm kalınlığında 128 derece; Y-döndürülmüş kesim lityum niobat |
| Lityum niobat substrat | PMOptics, Burlington, MA, ABD | PWLN-431232 | |
| Maske hizalayıcı | Heidelberg Instruments, Heidelberg, Almanya | MLA150 | İçinde fabrikasyon işlemi gerçekleştirilir. |
| Nano3 temiz oda tesisi | UCSD, La Jolla, CA, ABD | ||
| Negatif fotorezist | Futurrex, NJ, ABD | NR9-1500PY | |
| Osiloskop | Keysight Teknolojileri, Santa Rosa, CA, ABD | InfiniiVision 2000 X-Serisi | |
| Pozitif fotorezist | AZ1512 | Denton Discovery 18 Püskürtme Sistemi | |
| Sinyal üreteci | NF Corporation, Yokohama, Japonya | WF1967 çok işlevli jeneratör | Gofret Kepçe 4 " |
| Püskürtme biriktirme | Denton Vakum, NJ, ABD | Denton 18 | |
| Teflon gofret kepçe | ShapeMaster, Ogden, IL, ABD | SM4WD1 |
Kaynaklar
- 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....
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yeniden basım ve izinler
