Sıvı Ortamda Darbeli UV Lazer Radyasyonla Silikon Yüzey Islanabilirliği Seçici Alan Değişikliği

Bu deneyin genel amacı, düşük konsantrasyonda hidrojen peroksit çözeltilerine veya metanole batırılmış numunelerden kripton florür ve argon florür lazerleri ile ışınlanarak silikon üzerinde hem hidrofilik hem de hidrofobik yüzeylerin oluşumunu göstermektir. Bu yöntem, biyoalgılama uygulamaları için uygun olabilecek yarı iletken yüzeyin seçici alan kimyasal modifikasyonu ile ilgili lazer yarı iletken etkileşim alanındaki bazı önemli soruların yanıtlanmasına yardımcı olabilir. Bu tekniğin temel avantajı, vakumlama yüzeyi olmadan silikon yüzey canlılığının çelik kontrolünde uygulanabilmeleridir.

Yarı iletkenin morfolojisi. İlk olarak bu yöntem için fikir aklımıza geldi. Teknolojide kullanılan yüzey kusurlarının seçici alan oluşumu için U lazer taban işlemini araştırıyoruz.

Şimdi kuantum mal karıştırma olarak, bu yöntemin görsel gösterimi, basit odanın hava cebi filo popülasyonu ve EXIM lazerin homojenleştirilmiş ışını ile radyasyon nispeten zor adımlar olduğu için kritik öneme sahiptir. Başlamak için, bir tarafı cilalı olan uç tip fosfor obed silikon gofretleri 380 mikron kalınlığında 12 milimetreye altı milimetre numunelere bölmek için bir elmas çizici kullanın. Daha sonra numuneleri dine, aseton ve ardından izopropil alkolde her biri beş dakika durulayarak temizleyin.

Daha sonra, ilk oksidi çıkarmak için numuneleri bir dakika boyunca %0.9'luk bir hidroflorik asit çözeltisi içinde aşındırın, ardından deiyonize suda durulayın ve yüksek saflıkta nitrojen akışı ile kurutun. Devam etmeye hazır olduğunuzda oksidasyonu engellemek için hazırlanan numuneleri nitrojen dolu bir torbada saklayın, numuneleri 0,74 milimetre yüksekliğinde bir hazneye yerleştirin. Hazneyi suda seyreltilmiş %0,01 ila %0,2 hidrojen peroksit veya DGA metanolü ile doldurun ve ardından hazneyi yüksek geçirgenlik UV ışığına sahip erimiş bir silika pencere ile kapatın.

Haznenin içinde hava cebi kalmadığından emin olun. Dört milimetre çapında dairesel bir maske aracılığıyla 100 darbelik adımlarla darbe sayısını 100'den 600'e çıkararak numuneyi homojenize bir ışınla her numunede sadece iki yerde ışınlayın. Ardından, bir akçaağaç yaprağı maskesi kullanarak numuneleri aynı şekilde ışınlayın.

Bittiğinde, numuneleri iyonize su ile durulayın ve daha sonra bir nitrojen yıkaması seyreltik biotin konjuge ve floresein lekeli 40 nanoküreler ile PBS ile oda sıcaklığında mililitre başına 10 ila 12. parçacıklara kadar kurutun. Daha sonra, kripton florür lazerle ışınlanmış numuneleri oda sıcaklığında iki saat boyunca bu çözeltiye daldırın. Daha sonra, yüzeydeki bağlanmamış floresein lekeli nanoküreleri ortadan kaldırmak için ışınlanmış numuneleri bir dakika PBS'de bekletin.

Numuneyi temiz, düz bir yüzeye yerleştirerek başlayın, mikro şırınganın ucunda bir damla oluşturun ve temas edip yüzeye geçene kadar yavaşça numune yüzeyine indirin. Bir CCD kamera kullanarak su damlası profil resimlerini yakalayın ve kaydedin, lazer bölgelerinin her birinde her temas açısını bağımsız olarak ölçün. Ardından görüntüleri J görüntüsüne yükleyin ve temas açısı değerlerini tahmin etmek ve ortalamasını almak için düşme analizi eklentisi damla yılanını kullanın.

Görüntüleri gri tonlamalı görüntülere dönüştürerek başlayın. Ardından, yılanı başlatmak için damla konturunu soldan sağa doğru ana hatlarıyla belirtin. Bu düğümleri birbirine bağlayan eğriyi kabul edin ve yılan düğmesine basarak eğriyi geliştirin.

Görüntülenen her damlacık için bu işlemi tekrarlayın. X-ışını foto elektron spektroskopisi gerçekleştirmek için farklı numunelerde lazerle ışınlanmış dört bölgeden ortalama temas açısı değerini hesaplayın. Numuneleri vakum odasına yükleyerek ve bir çarpı 10 ila negatif dokuz arasında bir vakum çekerek başlayın.

Tor daha sonra 50 elektron voltluk bir geçiş enerjisinin sabit enerji modlarında yüzey araştırma verilerini elde eder. 220 mikron x 220 mikronluk bir alanı hedefleyin, 150 watt gücünde bir ebeam tarafından üretilen alüminyum K alfa emisyonu kullanın. Ardından, 20 elektron volt geçiş enerjisi kullanarak analiz edilen aynı alandan yüksek çözünürlüklü taramalar elde edin.

Son olarak, elde edilen spektrumları üretici spesifikasyonlarına uygun olarak uygun kantifikasyon yazılımı ile işleyin. Bu temas açısı sonuçları, hidrojen peroksit çözeltilerine ortalama 10 dakika maruz kaldıktan sonra elde edildi. Temas açısı, tüm farklı peroksit konsantrasyonları için artan darbe sayısı ile azalır.

Yaklaşık 15 derecelik minimum temas açısı, 500 darbede hem %0.02 hem de %0.01 hidrojen peroksit çözeltileri kullanılarak elde edildi. x-ışını foto elektron spektroskopisi verileri, bir kripton florür lazeri ile ışınlanan bölgedeki silikon dioksit ve silikon hidroksit miktarlarının, ışınlanmamış alanlardakilerden daha büyük olduğunu göstermektedir. Silikon dioksit ile kaplanmış yüzeyler minimum 45 derece ila 50 derece temas açısına sahip olduğundan ve silikon hidroksit katmanları minimum 13 derece temas açısına sahiptir. Süper hidrofilik silikon hidroksit tek tabakası, ışınlanmış numunelerde azalan temas açısından büyük olasılıkla sorumludur.

Biyotin kaplı floresan nanoküreler, tercihen hidrofobik ışınlanmamış silikon yüzeyler üzerinde hareketsiz hale getirildiğinden, yeşil arka plan üzerinde gözlemlenen akçaağaç yaprağı deseni, KRF lazer tarafından üretilen güçlü bir hidrofilik yüzeyin alanını gösterir. Bu prosedüre dokunurken, hava maruziyetinden kaynaklanan oksidasyonu en aza indirmeyi ve lazer ışınlaması sırasında kabarcık oluşumunu azaltmayı unutmamak önemlidir. Örneğin, UV lambalarını kullanan diğer yöntemler, malzemelerin kabiliyeti ile kimyasal olarak modifiye edilmiş yüzey için de araştırılabilir.

Bu yöntemin potansiyel avantajı, bir silikon yüzeyini hidrofobikten hidrofilik hale ve dalgayı bir işleme odasından çıkarmadan tersini dönüştürme yeteneğidir. Bir kez ustalaştıktan sonra, bu teknik, seçici hava modifikasyonu için modelin karmaşıklığına bağlı olarak yaklaşık 30 dakika içinde tamamlanabilir. Bu videoyu izledikten sonra, seçilen alanlarda silikon yüzeyin kabiliyetini kontrol etmek için bir egzama lazerinin uuv ışığını nasıl kullanacağınızı iyi anlamış olmalısınız.

UV ışığı ile çalışmanın son derece tehlikeli olabileceğini ve bu prosedürü gerçekleştirirken her zaman UV koruyucu giysiler giyilmesi gerektiğini unutmayın. Ayrıca hidroflorik asitle çalışmak tehlikelidir ve lastik eldiven ve yüz koruyucu ekipman giymeyi gerektirir.