Name: Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-12-07T14:00:00.000+00:00
Duration: 9 min 14 s
Description: Öğrenin, akış destekli dielektroforez kullanarak silikon nanotelli alan etkili transistörlerin kendi kendine montajını ve üretimini. Bu yöntem, ölçeklenebilir nanocihaz üretimi için verimli bir çözüm sunar.

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

Yazarlar için mali destek ve Prof. Brian A. Korgel ESPRC ve BAE sistemleri ve grubu bu çalışmada kullanılan silikon nanowires yetiştirilen SFLS temini için teşekkür etmek istiyorum.

Dikkat: Tüm yordamları sürece aksi belirtilen gerçekleşecek bir temiz oda ortamı ve risk değerlendirme be bitmiş nanowires ve kimyasal işleme sırasında güvenliği sağlamak için. Nanomalzemeler güncelliği sağlık etkileri henüz bilinmiyor bir dizi var ve böylece uygun ile ele alınmalıdır21umurumda.
Not: Süreç DEP kişileri tanımlamak için ilk fotolitografi ve metal birikimi adımları tarafından takip yüzeylerde hazırlanması ile başlar. Nanowires sonra DEP ile monte edilir ve bir daha da isteğe bağlı ifade photolithographic ve metal adım nanowires üzerine en iyi kişiler yatırmak için gerçekleştirilebilir. Nanowire transistör aygıtların akım-gerilim özellikleri sonra bir yarıiletken karakterizasyon kiti kullanılarak ölçülür.
1. yüzeylerde hazırlanması
<ol><li>Katkılı n-katkılı silikon/Silikon dioksit gofret uygun boyutları, örneğin, 2.5 cm2kesti.</li>
	<li>Kesim sırasında gofret üst yüzeyi dokundu ya da çizik olun.</li>
	<li>Bir elmas scriber bir kesim yapmak için bir sürekli hareket yüzey üzerinde çalıştırın.</li>
	<li>Gofret kesme boyunca bölün.</li>
	<li>Örnekleri yer bir substrat tutucu ve 5 min % 100 güç (450 W) ultra sonik bir banyo, önce deiyonize su, sonra aseton ve son olarak isopropanol (IPA) için solüsyon içeren temizleyicide. Not: Tablo reçetesi CAS numaraları ve tedarikçiler için bkz.</li>
	<li>Kuru yüzeylerde yüzeyden herhangi bir kalan IPA veya toz kaldırmak için azot silahlı.</li>
	<li>Plazma kül 100 W 5 min için kalan herhangi bir organik artıkları kaldırmak için oksijen plazma örnekleri.</li>
</ol>2. fotolitografi Bilayer işlem kişiler için
Not: Bir bilayer fotolitografi süreç elektrot oluşturmak için kullanılır. Fotolitografi işleminin sarı bir odada fotorezist malzemelerin çürüğü önlemek için yapılır.
<ol><li>Örnek 15 dakika kalan herhangi bir su yüzeyindeki çıkarmak için bir aspiratör kullanarak 150 ° C'de ısı. Not: Bu fotorezist yapışma sağlamak içindir; Ancak HMDS gibi kimyasal Astar boyaları da kullanılabilir.</li>
	<li>Örnek sıcak plaka çıkarın ve spin coater yerleştirin.</li>
	<li>Tüm örnek düzgün kaplı kadar bir pipet kullanmadan, fotorezist A yaklaşık 1 mL yüzeyde bırak. Not: Tablo malzemeler kullanılan tam fotorezist için bakın.</li>
	<li>Örnek 4000 devirde 45 için spin bir film kalınlığı yaklaşık 250 üretmek için s, nm. Elektrotlar bu 150 kalın olup nm yatırılır, bu tarifi değiştirmek üzeresiniz.</li>
	<li>Örnek spin coater çıkarın ve 5 min için 150 ° C'de bir ocağın üzerine yerleştirin.</li>
	<li>Örnek ocağın kaldırmak ve örnek bir % 50 nem kutusunda 5 dk dinlenmeye bırakın. Bu sıvı fotorezist22sağlamaktır. Not: Laboratuar nem % 50'den büyükse, örnek havada dinlenmek için bırakılabilir.</li>
	<li>Örnek geri döndürme coater üzerine yerleştirin ve yaklaşık 1 mL substrat yüzeyinde fotorezist B pipet.</li>
	<li>Örnek 3500 devirde 45 için spin s, veren bir film kalınlığı yaklaşık 500 nm.</li>
	<li>Örnek 2 min için 120 ° C'de bir ocağın üzerine koyun.</li>
	<li>Örnek aspiratör ve 5 min için % 50 nem kutusunda dinlenmeye bırakın kaldırın.</li>
	<li>Bir maske-aligner ve UV ışığı photomask için 6,7 kullanarak örnek maruz s toplam 180 MJ maruz kalma. Not: Tam maruz kalma doz maskesi aligner belirli bir modeli bağlı olarak ayarlanması gerekebilir.</li>
	<li>Örnek maskesi aligner kaldırmak ve fotorezist geliştirici için 30 çeker tarafından geliştirmek s. Not: Malzemeler tablo tam geliştirici için bkz.</li>
	<li>Geliştiricinin yeri: örnek kaldırmak, örnek deiyonize su sokmak ve geliştirme süreci durdurmak için durulayın.</li>
	<li>Bir optik mikroskop kullanarak fotolitografi kontrol edin. Bir polarize hangi kanal etrafında hafif çizgiler olarak görüleceğini bilayer Hızar kontrol etmek için kullanılabilir. Eğer çok fazla zaman ayarlanabilir veya iki küçük kesme vuruşu elde edilir.</li>
</ol>3. Metal kişiler birikimi
Not: Elektron ışını (E-beam) ifade üzerine hazırlanan fotorezist elektrotlar yatırmak için kullanılır. Bu işlem de termal Evaporatör veya diğer türleri metal ince film biriktirme teknikleri kullanabilirsiniz.
<ol><li>Örnekleri E-beam odasında yerleştirin; yüksek vakum ulaşılana kadar aşağı pompa. Bu durumda, 1 x 10-6 mTorr bir vakum ulaşılır.</li>
	<li>2-6 nm bir yapışma katmanı gibi davranan titanyum 30 tarafından takip mevduat nm altın DEP kişiler için.</li>
	<li>Örnekleri E-beam odasından kaldırın.</li>
	<li>Fotorezist ve aşırı metal çoğunu kaldırarak kalkış yordamı gerçekleştirin. Bu örnekleri bir ölçek fotorezist sökücü 15 dakika içine yerleştirerek yapılır.</li>
	<li>Örnekleri fotorezist çıkarmak A kabı kaldır ve fotorezist sökücü daha fazla 15dk için başka bir temiz kabı içine yerleştirin. Bu örnek üzerinde yerleşme herhangi bir büyük metal parçacıklar önlemektir.</li>
	<li>% 50 güç 5 min için kabı sonicating tarafından tam kalkış.</li>
	<li>Örnekleri banyo tek tek, herhangi bir malzeme ile istenmeyen metal parçacıklar elektrotlar arasında yerleşme önlemek için IPA durulayın için sağlanması kaldırın. Not: Elektrotlar şimdi nanowires DEP hizalama için hazırlanır.</li>
</ol>4. Nanowires DEP
<ol><li>Silikon veya diğer nanowires yaklaşık 1 µg/mL konsantrasyonu ANISOL içinde bir çözüm hazırlamak. Bu deneyde, çözüm kısa bir süre için 15 sonicated en düşük güç herhangi bir flokülasyon kaldırılması mümkün ayarı s. Diğer solventler toluen ve N, N-dimethylformamide (DMF)1gibi kullanılabilir.</li>
	<li>Çözüm 10 µL kurban bir substrat üzerine nanowire formülasyon döküm damla ile kontrol edin.</li>
	<li>Belgili tanımlık substrate yatırılan nanowires polarize optik mikroskop (POM) kullanarak kontrol edin. Silikon nanowires birefringent ve bu nedenle kolayca POM içinde görülebilir. Eğer hiçbir nanowire kümeleri görünür ve sonra sonraki aşamada başlayabilirsiniz, aksi takdirde çözüm yeniden sonicated ve nanowire konsantrasyon ayarlanması gerekebilir nanowires çoğunu de yüzey üzerinde dağılmış. Bu doğru nanowire dağılım elde etmek için çeşitli girişimlerde alabilir.</li>
	<li>30° (vs ufuk) üzerine elektrotlar ile hazırlanan örnek eğimli platformu yatay aygıt kanal ile yerleştirin. Dağılım akış yönü daha verimli nanowire uyum sağlamak için elektrotlar kenarları dik olması gerekir.</li>
	<li>Mikro-sonda bir frekans jeneratör1' e bağlı kullanarak elektrotlar başvurun.</li>
	<li>Küme istenen frekans ve voltaj frekans jeneratörü vardır. Bu deneyde, DEP sinyal gerilim 10 V tepe-için-tepe ve 1 MHz sinüs kullanın. Not: sıklığı artan ilâ 20 MHz yüksek iletkenlik ve düşük tuzak yoğunluğu1,2nanowires toplamak için yardımcı olabilir. Ayrıntılı bilgi için başvuru1 bakın. Burada gösterildiği DEP sinyal frekans aralığı SFLS Si nanowires empedans spektroskopisi ve koleksiyon zaman analizi, yaparak başvuru1' de açıklandığı gibi elde edildi. Diğer türleri daha yüksek veya daha düşük ücret taşıyıcı hareketlilik ile nanowires nanowires katkılı veya diğer büyüme yöntemlerle elde edilen nanowires yüksek kaliteli nanowires koleksiyonunda kaynaklanan farklı DEP sinyal frekans aralığı olabilir.</li>
	<li>Frekans jeneratör anahtarı üzerinde ve yaklaşık 10 µL aygıt alanının üzerine bir micropipette kullanarak nanowire çözüm bırakın. Not: örnek bir açıyla (30 °) yerleştirerek bir yerçekimi destekli Yavaș Akıș sıvı oluşturmak için yardımcı olur. Alternatif olarak, bir kılcal eylem bir cam slayt kullanarak kullanılan6olabilir.</li>
	<li>DEP uygulamak 30 s ve sonra kapanma frekans jeneratör için sinyal.</li>
	<li>Örnek kaldır ve yavaşça IPA ile durulayın.</li>
	<li>Kuru-çok nazikçe bir azot silah kullanan örnek kapalı. Polarize optik mikroskop örnek incelemek ve parametrelerini ayarlamak için kullanılabilir Not: Nanowires, birkaç nanowires için bir kaç yüz aygıt1,2başına gelen bir tekrarlanabilir istenen yoğunluğu elde etmek için DEP sinyal gerilim, frekans ve nanowire dağılım yoğunluğu ayarlanabilir.</li>
</ol>5. ikincil bir Metal tabaka birikimi
<ol><li>Batı FET geliştirilmiş geçerli yerleştirmeye elde etmek için ikinci bir metalik temas nanowire üstüne uygulayın. Not: yalnızca altın katmanı yatırılır dışında bu kişi biriktirme işlemi olarak bölüm 2 ve 3, hem fotolitografi hem de metal biriktirme, tam olarak aynı adımları izler.</li>
</ol>6. ı-V Nanowire cihazlar karakterizasyonu
Not: Örnekleri Şimdi tam ve sonraki deneylerde kullanılan veya -V özellikleri nanowire FET elektriksel özellikleri kurmak için ölçülebilir. Arka kapı FET nerede katkılı silikon gofret ortak kapısı olarak hizmet vermektedir ve SiO2 katman kapısı Dielektrik hizmet vermektedir fabrikasyon aygıtlardır.
<ol><li>Kapaklı elektrik bağlantıya geçmek için küçük bir alanda bir elmas scriber kullanarak örnek kenarında Silisyum oksit kaldırın.</li>
	<li>Azot silah herhangi bir istenmeyen Silikon dioksit parçacıklar kaldırmak için kullanın.</li>
	<li>Üç microprobes (kaynak, drenaj ve kapısı) altın kaynak tüketen elektrot kişiler kapısı sonda kaldırılan SiO2alan üzerinde yerleştirin.</li>
	<li>Yarıiletken karakterizasyon sistemi-V ölçümler almak için kullanın.</li>
	<li>Bunlar cihazın performansını ve nanowires1,17,23elektriksel özellikleri hakkında bilgi vermek gibi Batı FET aktarımı ve çıkış taranmasını ölçmek. Aktarım ölçümleri adım kaynak tüketen gerilim ve süpürme geçit gerilim içerir unutmayın. Çıkış özellikleri kaynak tüketen gerilim süpürme ve gate gerilimi artırıyor ölçülür.</li>
</ol>

<ol><li>Constantinou, M., Rigas, G. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simultaneous+Tunable+Selection+and+Self-Assembly+of+Si+Nanowires+from+Heterogeneous+Feedstock%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+Nano%22%5BJournal%5D)">Simultaneous Tunable Selection and Self-Assembly of Si Nanowires from Heterogeneous Feedstock.</a> ACS Nano. , (2016).</li>
<li>Constantinou, M., Hoettges, K. F., et al. <a target="_blank" href="http://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.4978930?journalCode=apl">Rapid determination of nanowires electrical properties using a dielectrophoresis-well based system.</a> App. Phy. Lett. 110 (13), 1-6 (2017).</li>
<li>Huang, H., Lee, Y. C., Tan, O. K., Zhou, W., Peng, N., Zhang, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+sensitivity+SnO2+single-nanorod+sensors+for+the+detection+of+H2+gas+at+low+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotech%22%5BJournal%5D)">High sensitivity SnO2 single-nanorod sensors for the detection of H2 gas at low temperature.</a> Nanotech. 20 (11), 115501(2009).</li>
<li>Rutherglen, C., Jain, D., Burke, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanotube+electronics+for+radiofrequency+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+nanotech%22%5BJournal%5D)">Nanotube electronics for radiofrequency applications.</a> Nat. nanotech. 4 (12), 811-819 (2009).</li>
<li>Kang, M. G., Hwang, D. H., Kim, B. S., Whang, D., Hwang, S. W. <a target="_blank" href="http://adsabs.harvard.edu/abs/2011AIPC.1399..319K">RF characterization of germanium nanowire field effect transistors.</a> AIP Conf. Proc. 1399 (2011), 319-320 (2011).</li>
<li>Collet, M., Salomon, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Large-scale+assembly+of+single+nanowires+through+capillary-assisted+dielectrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Adv.+Mat%22%5BJournal%5D)">Large-scale assembly of single nanowires through capillary-assisted dielectrophoresis.</a> Adv. Mat. 27 (7), 1268-1273 (2015).</li>
<li>Pethig, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dielectrophoresis%3A+Status+of+the+theory%2C+technology%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Biomicrofluidics%22%5BJournal%5D)">Dielectrophoresis: Status of the theory, technology, and applications.</a> Biomicrofluidics. 4 (2), (2010).</li>
<li>Jones, T. B. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJones%2C+TB+%22Electromechanics+of+particles%22">Electromechanics of particles</a>. (2), Cambridge University Press. (1995).</li>
<li>El-Ali, J., Sorger, P. K., Jensen, K. F. <a target="_blank" href="https://www.nature.com/nature/journal/v442/n7101/full/nature05063.html">Cells on chips.</a> Nat. 442 (7101), 403-411 (2006).</li>
<li>Doh, I., Cho, Y. H. <a target="_blank" href="http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924424705000464">A continuous cell separation chip using hydrodynamic dielectrophoresis (DEP) process.</a> Sensrs. and Actrs, A: Phys. 121 (1), 59-65 (2005).</li>
<li>Freer, E. M., Grachev, O., Duan, X., Martin, S., Stumbo, D. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-yield+self-limiting+single-nanowire+assembly+with+dielectrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+nanotech%22%5BJournal%5D)">High-yield self-limiting single-nanowire assembly with dielectrophoresis.</a> Nat. nanotech. 5 (7), 525-530 (2010).</li>
<li>Monica, A. H., Papadakis, S. J., Osiander, R., Paranjape, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Wafer-level+assembly+of+carbon+nanotube+networks+using+dielectrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotech%22%5BJournal%5D)">Wafer-level assembly of carbon nanotube networks using dielectrophoresis.</a> Nanotech. 19, 85303(2008).</li>
<li>Raychaudhuri, S., Dayeh, S. A., Wang, D., Yu, E. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Precise+semiconductor+nanowire+placement+through+dielectrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Nano+Lett%22%5BJournal%5D)">Precise semiconductor nanowire placement through dielectrophoresis.</a> Nano Lett. 9 (6), 2260-2266 (2009).</li>
<li>Schmidt, V., Riel, H., Senz, S., Karg, S., Riess, W., Gösele, U. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Realization+of+a+silicon+nanowire+vertical+surround-gate+field-effect+transistor%5BTitle%5D)+AND+%22Small%22%5BJournal%5D)">Realization of a silicon nanowire vertical surround-gate field-effect transistor.</a> Small. 2 (1), 85-88 (2006).</li>
<li>Hanrath, T., Korgel, B. A. <a target="_blank" href="http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.200390101/abstract">Supercritical fluid-liquid-solid (SFLS) synthesis of Si and Ge nanowires seeded by colloidal metal nanocrystals.</a> Adv. Mat. 15 (5), 437-440 (2003).</li>
<li>Heitsch, A. T., Akhavan, V. A., Korgel, B. A. <a target="_blank" href="http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/cm2007704">Rapid SFLS synthesis of Si nanowires using trisilane with in situ alkyl-amine passivation.</a> Chem. of Mat. 23 (11), 2697-2699 (2011).</li>
<li>Constantinou, M., Stolojan, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interface+Passivation+and+Trap+Reduction+via+a+Solution-Based+Method+for+Near-Zero+Hysteresis+Nanowire+Field-Effect+Transistors%5BTitle%5D)+AND+%22ACS+App.+Mat.+and+Intf%22%5BJournal%5D)">Interface Passivation and Trap Reduction via a Solution-Based Method for Near-Zero Hysteresis Nanowire Field-Effect Transistors.</a> ACS App. Mat. and Intf. 7 (40), 22115-22120 (2015).</li>
<li>Kim, T. H., Lee, S. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dielectrophoretic+alignment+of+gallium+nitride+nanowires+%28GaN+NWs%29+for+use+in+device+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Nanotech%22%5BJournal%5D)">Dielectrophoretic alignment of gallium nitride nanowires (GaN NWs) for use in device applications.</a> Nanotech. 17 (14), 3394-3399 (2006).</li>
<li>Boote, J., Evans, S. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0957-4484/16/9/015/meta">Dielectrophoretic manipulation and electrical characterization of gold nanowires.</a> Nanotech. 16 (9), 1500-1505 (2005).</li>
<li>Gierhart, B. C., Howitt, D. G., Chen, S. J., Smith, R. L., Collins, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+Dependence+of+Gold+Nanoparticle+Superassembly+by+Dielectrophoresis%5BTitle%5D)+AND+%22Langmuir%22%5BJournal%5D)">Frequency Dependence of Gold Nanoparticle Superassembly by Dielectrophoresis.</a> Langmuir. 23 (19), 12450-12456 (2007).</li>
<li>Klaine, S. J., Alvarez, P. J. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomaterials+in+the+environment%3A+behavior%2C+fate%2C+bioavailability%2C+and+effects%5BTitle%5D)+AND+%22Environ.+tox.+and+chem.+%2F+SETAC%22%5BJournal%5D)">Nanomaterials in the environment: behavior, fate, bioavailability, and effects.</a> Environ. tox. and chem. / SETAC. 27 (9), 1825-1851 (2008).</li>
<li>MicroChemicals Rehydration of Photoresists. , 
 <a target="_blank" href="http://www.microchemicals.com/technical_information/photoresist_rehydration.pdf">http://www.microchemicals.com/technical_information/photoresist_rehydration.pdf</a> (2013).</li>
<li>van Tilburg, J. W. W., Algra, R. E., Immink, W. G. G., Verheijen, M., Bakkers, E. P. A. M., Kouwenhoven, L. P. <a target="_blank" href="http://iopscience.iop.org/article/10.1088/0268-1242/25/2/024011/meta">Surface passivated InAs/InP core/shell nanowires.</a> Semicond. Sci. and Tech. 25 (2), 24011(2010).</li>
<li>Krupke, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Separation+of+Metallic+from+Semiconducting+Single-Walled+Carbon+Nanotubes%5BTitle%5D)+AND+%22Sci%22%5BJournal%5D)">Separation of Metallic from Semiconducting Single-Walled Carbon Nanotubes.</a> Sci. 301 (5631), 344-347 (2003).</li>
</ol>

Yazarlar hiçbir çıkar çatışması olduğundan emin olun.

Başarılı imalat ve cihazların performansını birkaç anahtar etkenlere bağlı. Bunlar nanowire yoğunluğu ve dağıtım dahil formülasyonu, solvent, DEP sıklığı ve nanowires mevcut sayısını kontrol aygıtı elektrotlar1seçim.
Bir tekrarlanabilir çalışan cihazlar ulaşmada kritik adım nanowire formülasyonu olmadan küme veya kümeleri hazırlıktır. Formülasyon daha önce DEP nanowire dispersiyon korumak için ve kümeleri sayısını azaltmak için sonicated. Özellikle nanowires bunun için ...

Nano tanecikleri önceden tanımlanmış substrat konumlarda kontrol edilebilir ve tekrarlanabilir Meclisi yarıiletken veya yürütülmesi nano tanecikleri kullanan çözüm-işlem elektronik ve Fotonik aygıtların ana sorunlardan biri. Yüksek performanslı aygıtlar için tercihli boyutları ve dahil olmak üzere, örneğin belirli elektronik özellikleri, yüksek iletkenlik ve düşük yoğunluklu yüzey tuzak devletler ile nano tanecikleri belirleyebilmek son derece yararlı da sağlar. Nanomalzemeler büyüme, nanowire ve nanotüp malzemeleri de dahil olmak üzere önemli gelişmeler rağmen bazı varyasyonları nanopartikül özelliklerinin her zaman mevcuttur ve bir seçim adım1 nanoparçacık tabanlı aygıt performansını önemli ölçüde artırabilirsiniz ,2.
Bu çalışmada gösterilmiştir akış yoluyla DEP yöntemin amacı kontrol edilebilir yarıiletken nanowires derleme için yüksek performanslı nanowire alan etkili transistörler metalik kişiler üzerine göstererek yukarıdaki sorunları ele almaktır. DEP nanowire cihaz imalat nanowires, hizalama/nanowires yönünü ve nanowires DEP sinyal frekans seçimi ile istenen özellikleri1çeşitli konumlandırma dahil olmak üzere tek bir adımda birkaç sorunları çözer. DEP gaz sensörler3, transistörler1, değişen çok sayıda diğer cihazlar için kullanılan ve bakteri analiz7için konumlandırma için4,5, RF geçer.
DEP nanowires içinde kendinden montajlı elektrotlar8kaynaklanan üniform olmayan elektrik alanının uygulama yoluyla polarizable parçacıkların manipülasyon olduğunu. Yöntem aslında bakteri9,10 manipülasyon için geliştirildi ama yana nanowires ve Nanomalzemeler manipülasyon genişletti.
Geleneksel yukarıdan aşağıya teknikleri dayalı birden çok photomasking, iyon implantasyonu, tavlama ve Matlaştırma yüksek sıcaklık14, önemli ölçüde farklıdır yarı iletken cihaz imalat nano tanecikleri DEP çözüm işlenmesini sağlar adımları. Zaten sentezlenmiş nano tanecikleri DEP işleyen, düşük sıcaklık, aşağıdan yukarıya imalat tekniği11oldu. Bu yaklaşım büyük ölçekli nanowire cihazlar sıcaklığa duyarlı, esnek plastik yüzeylerde6,12,13de dahil olmak üzere hemen hemen herhangi bir yüzey monte edilebilir sağlar.
Bu eser, yüksek performanslı p-tipi silikon nanowire alan etkili transistörler akış yoluyla DEP kullanarak cihazlarında ve FET akım-gerilim nitelemesi yapılır. Bu çalışmada kullanılan silikon nanowires via süper akışkan sıvı katı (SFLS) yöntemi15,16yetiştirilmektedir. Nanowires kasten katkılı ve yaklaşık 10-50 µm uzunluğu ve 30-40 nm çapındadır. SFLS büyüme yöntemi çok cazip çünkü ölçeklenebilir nanowire malzemeler15miktarda sanayi sunabilir. Önerilen nanowire derleme metodoloji doğrudan etsin13, SnO23ve GaN18gibi diğer yarı iletken nanowire maddeler için geçerlidir. Teknik iletken nanowires19 hizalamak için ve nano tanecikleri elektrot aralıkları20arasında konumlandırmak için genişletilebilir.

<table><tbody><tr><td>Silikon / silikon dioksit gofret, CZ yöntemi büyümesi, 100 mm çap, &nbsp; 300 nm oksit termal büyüme,&nbsp; n-katkılı fosfor</td><td>Si-Mat (Silikon malzemeler)</td><td>-</td><td>http://si-mat.com/</td></tr> <tr><td>Aseton (200ml)</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>W332615-İzopropanol (200ml)</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td></td></tr> <tr><td>W292907-Deiyonize su (150ml)</td><td>Yerinde tedarik</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td>Fotorezist (A) SF6 PMGI aşındırma fotorezit altında (numune başına yaklaşık 1 ml)</td><td>Microchem&nbsp;</td><td>-</td><td>http://microchem.com/pdf/PMGI-Resists-data-sheetV-rhcedit-102206.pdf</td></tr><tr><td>Fotorezist (B) S1805 fotorezit) (numune başına yaklaşık 1 ml)</td> <td>Microchem&nbsp;</td><td>-</td><td>http://www.microchem.com/PDFs_Dow/S1800.pdf</td></tr><tr><td>Photoresist geliştiricisi Microposit&nbsp; MF319&nbsp; (100 ml)</td><td>Mikrokimya&nbsp;</td><td>-</td><td>http://microchem.com/products/images/uploads/MF_319_Data_Sheet.pdf</td></tr><tr><td>Fotorezist sökücü Microposit remover 1165 (300ml (her biri 150 olan 2 banyo))</td><td>Microchem&nbsp;</td><td>-</td><td>http://micromaterialstech.com/wp-content/dow_electronic_materials/datasheets/1165_Remover.pdf</td></tr></tbody></table>

akış yoluyla dielectrophoresis: yüksek performanslı çözüm processable nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

Akış yoluyla dielectrophoresis (DEP) bir verimli kendinden montajlı yöntemi için kontrol edilebilir ve tekrarlanabilir konumlandırma, hizalama ve nanowires seçim olduğunu. DEP nanowire analizi, karakterizasyonu ve çözüm tabanlı imalatı yarıiletken aygıtlar için kullanılır. Yöntem alternatif elektrik alan metal elektrot arasındaki uygulayarak çalışır. Nanowire formülasyonu sonra yerçekimi kullanarak formülün bir akışı oluşturmak için bir eğimli yüzeyde olan elektrot üzerine düştü. Nanowires sonra elektrik alanı ve sıvı akış yönünü degrade boyunca hizalayın. Alanın frekans nanowires üstün iletkenlik ve alt tuzak yoğunluğu ile seçmek için ayarlanabilir.
Bu çalışmada, akış yoluyla DEP nanowire alan etkili transistörler oluşturmak için kullanılır. DEP akış yoluyla çeşitli avantajları vardır: elektriksel özellikleri; nanowire yelpazesi sağlar nanowire uzunluk kontrolünü; nanowires belirli alanlarda yerleşimini; nanowires yönünü kontrolünü; ve kontrol nanowire yoğunluğu içinde belgili tanımlık aygıt.
Teknik gaz sensörler ve mikrodalga anahtarları gibi diğer birçok uygulama için genişletilebilir. Teknik verimli, hızlı, tekrarlanabilir ve seyreltik çözüm roman Nanomalzemeler test etmek için ideal hale az miktarda kullanır. Gofret ölçek derleme nanowire cihazların da elde edilebilir bu tekniği kullanarak çok sayıda örnekleri test etmek için izin ve geniş alan elektronik uygulamaları.

Bilayer fotolitografi sonuçlarında temiz keskin elektrotlar tanımlı. Örneğin (şekil 1A), kanal uzunluğu 10 µm ile arası digitated parmak yapısı kullanılmıştır. Bu yapıların DEP kuvvet uygulandığında nanowires en fazla kaç birleştirmek geniş bir alan sağlar. Şekil 1B bir şematik bir alt geçit nanowire FET cihazın gösterir.
Yanlış nanowire dağılım konsantrasyon, de yeters...

Bu kağıt, yardımlı dielectrophoresis için gösterdi akışı nanowire cihazların kendinden montajlı. Bir silikon nanowire alan etkili transistör imalatı örnek olarak gösterilir.

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...

Bu prosedürün genel amacı, metal elektrotların imalatı dahil olmak üzere yüksek kaliteli yarı iletken nanotellerin elektrik alan yardımı, montajı ve seçimini ve bu elektrotların çözelti ile işlenebilir nanotel alan etkili transistörler oluşturmak için akış destekli dielektroforezde kullanımını göstermektir. Bu yöntem, yarı iletken nanomalzemelerin yerleştirilmesi, yapılan pilasyonun kontrolü ve üstün kaliteli nanotellerin saha eğitimi gibi çözelti işlenebilir elektronik alanındaki ana zorluklardan birini çözmemize yardımcı olabilir. Bu tekniğin ana işlevi, nano malzeme tabanlı cihazların kontrol edilebilir imalatından ölçeklendirilebilen hızlı, tekrarlanabilir bir yöntem olmasıdır. Bu yöntem, nanotellerin hizalanması ve seçimi hakkında fikir verebilse de, nanotüplerin, nano pulların ve bıçak benzeri nanomalzemelerin hizalanmasında da uygulanabilir. Bu protokoldeki adımların çoğu temiz oda ortamında gerçekleşir. Ağır katkılı dört inç N tipi silikon / silikon dioksit gofret ile başlayın. Uygun boyutta numuneler üretmek için gofreti kesmek için bir elmas çizici kullanın. Üst yüzeye dokunmamaya dikkat edin. Birkaç numune elde etmek için gofreti kesimler boyunca bölün. Bu deney için örnekler 2,5 x 2,5 santimetredir. Bittiğinde, numuneleri ultrasonik bir banyoya alın. Numuneleri bir alt tabaka tutucuya yerleştirin ve bunları bir deiyonize su kabına daldırın. Beherdeki örnekleri tam güçte beş dakika boyunca sonikleştirin. Daha sonra numuneleri tekrar tam güçte beş dakika boyunca sonikasyondan önce asetonlu bir behere aktarın. Son olarak, numuneleri izopropanol içeren bir behere aktarın ve tam güçte beş dakika daha sonikat yapın. Numuneleri ultrasonik banyodan çıkarın ve nitrojen tabancası ile kurutun. Ardından, kalan organik kalıntıları gidermek için numuneleri bir plazma asher'e aktarın. Fotolitografi için numuneleri sarı bir odaya taşıyın. 150 °C'de ocak gözü olan bir çeker ocakta çalışın

flow-assisted-dielectrophoresis-low-cost-method-for-fabrication-high

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Dielectrophoresis (DEP) hücreleri manipüle etmek için etkili bir yöntemdir. Baskılı devre kartları (PCB) mikroakışkan cihazlar içinde ücretsiz cep manipülasyon için yeniden kullanılabilir, ucuz ve etkili elektrotlar sağlayabilir. PCB üzerinde lamelleri ile PDMS tabanlı mikroakışkan kanalların bir araya getirerek, çok kanallı mikroakışkan cihazlar içinde boncuk ve hücre manipülasyon ve ayrılık göstermektedir.

Çok kanallı mikroakışkan Cihazlar ayırmak Boncuk ve Hücreler Dielectrophoresis ve Laminar Flow

Biz cihaz imalat ve karbon nanotüp tabanlı yüksek frekans biyosensörler için ölçü protokol açıklar. Yüksek frekans algılama tekniği temel iyonik (Debye) tarama etkisi azaltır ve geleneksel elektronik biyosensörler başarısız yüksek iyonik gücü çözümleri ameliyat olmak için nanotüp biyosensör sağlar. Teknolojimiz noktası bakım (POC) fizyolojik gerekli koşulların faaliyet gösteren elektronik biyosensör için benzersiz bir platform sağlar.

Yüksek İyonik Güç Çözümleri Algılama için karbon Nanotube Yüksek Frekans nanoelektronik Biyosensör Fabrikasyon

Temassız dielektroforez (cDEP) kendi içsel dielektrik özellikleri aracılığıyla sıralama ve parçacıkların zenginleştirme ulaşır. Fluidic elektrot kanallar steril karakterizasyonu olmayan zarar ve biyolojik parçacıkların sıralamaya cDEP takım elbise kumaşı, DEP geleneksel metalik elektrotlar değiştirin. Biz bir cDEP mikrocihazda hazırlamak ve hücre karakterizasyonu ve sıralama deneyler nasıl gösterilmektedir.

Temassız dielektroforez sayesinde etiket ücretsiz İzolasyon ve Hücreler zenginleştirilmesi

Biz dikey olarak sipariş küçük moleküler organik nanotellerin bir ultra yüksek yoğunluklu dizi imalatı için basit bir yöntem rapor. Bu yöntem ucuz keyfi yüzeylerde yetiştirilebilir karmaşık heterostructured hibrid nanotel geometri, sentezi sağlar. Bu yapılar organik elektronik, optoelektronik, kimyasal algılama, fotovoltaik ve spintronics potansiyel uygulamalar var.

Keyfi Yüzeyler üzerinde Dikey dizilmiş Küçük-moleküler Organik Nanoteller bir ultra yüksek Yoğunluk Dizi

Gümüş nanoteller, elektronları ve optik bilgileri aynı anda yüzey plazmonları şeklinde taşıyabilir. Burada böyle bir paylaşılan devreyi gerçekleştirmek için bir prosedür açıklanmış ve her iki bilgi taşıyıcısının yayılmasındaki sınırlamalar değerlendirilmiştir.

Akım Taşıyan Gümüş Nanotellerde Plazmonik Taşınımın Değerlendirilmesi

Bu protokol, 30 dakika içinde 10 μL tam kandaki proteinlerin femto molar algılama duyarlılığının nasıl elde edileceğini göstermektedir. Bu, yüksek yüzey alanının yanı sıra gelişmiş sinyal-gürültü oranı için etkili karıştırma ve yıkama sunan bir disk üzerinde laboratuvara entegre edilmiş elektroeğrilmiş nanolifli matlar kullanılarak elde edilebilir.

Tüm Blood adlı ultrasensitive Protein Algılama için Tam Otomatik Santrifüj mikroakışkan Cihazı

Polidimetilsiloksan (PDMS) içinde iki mikrokanal arasında nanoakışkan bir bağlantı oluşturmak için silika kolloidal nanopartiküllerin basit bir kendi kendine montaj tekniği öneriyoruz. Bu teknik kullanılarak, bir mikrokanalın içine ~ 45 nm'ye kadar gözenek boyutuna sahip nano gözenekli bir boncuk zarı inşa edildi ve DNA örneklerinin elektrokinetik ön konsantrasyonuna uygulandı.

Kolloidal Parçacıkların Öz-Montaj Süreci yoluyla PDMS mikroakışkan Chip Sub-50 Nm Nanofluidic Junctions oluşturma

Bu protokol, tamamen gömülü, kalın metal örgülü, yüksek performanslı, esnek, şeffaf elektrotlar için çözüm bazlı bir üretim stratejisi tanımlamaktadır. Bu yöntemle üretilen esnek transparan elektrotlar, ultra düşük sac direnci, yüksek optik transmitans, eğilme sırasındaki mekanik stabilite, güçlü alt katman yapışması, yüzey pürüzlülüğü ve çevresel stabilite dahil olmak üzere en yüksek performansı gösteriyor.

Gömülü Metal Örgülü Yüksek Performanslı, Esnek, Şeffaf Elektrotlar için Ölçeklenebilir Çözeltiyle İşlenmiş Üretim Stratejisi

Makaleyi gelecekteki düşük boyutlu nanoelektronik geliştirilmesi için bir standart ve güvenilir üretim yordamı tanıtmak amaçlanmaktadır.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

Bu çalışmada, şablon olarak kullanılan gözenekli alümina membranının oluşumu, elektrolit solüsyonu kullanılarak şablonlara elektrodem ve çözeltiye nanowires salınımı dahil olmak üzere demir nanoteller ini üretime yönelik bir protokol açıklıyoruz.

Nano-Gözenekli Anodize Alüminyum ve Karakterizasyonu ile Demir Nanowire İmalatı

Bu protokol, nanofibrillenmiş selüloz kağıt üzerinde mikro kanallar üretmek için basit mikro kabartma işlemleri için uygun plastik mikro kalıpları kullanan ve minimum 200 μm genişliğe ulaşan basit bir işlemi açıklar.

Mikro Kabartma: Nanoselüloz Kağıt Bazlı Mikroakışkanlar Üzerinde Mikrokanalların Üretilmesi İçin Uygun Bir İşlem

Öğrenin, akış destekli dielektroforez kullanarak silikon nanotelli alan etkili transistörlerin kendi kendine montajını ve üretimini. Bu yöntem, ölçeklenebilir nanocihaz üretimi için verimli bir çözüm sunar.

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem (Video) | JoVE Journal

Akış yoluyla Dielectrophoresis: Yüksek performanslı çözüm processable Nanowire cihazları imalatı için düşük maliyetli bir yöntem

Daha fazla video keşfet