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ध्वनिक नैनोफ्लूइडिक्स के लिए लिथियम निओबेकेट के माध्यम से सतह ध्वनिक तरंग एक्टयूशन को शामिल करने वाले नैनोहाइट चैनलों का निर्माण
Chapters
Summary February 5th, 2020
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हम लिफ्टऑफ फोटोलिथोग्राफी, नैनो-गहराई प्रतिक्रियाशील आयन नक़्क़ाशी, और कमरे-तापमान प्लाज्मा के माध्यम से ध्वनिक नैनोफ्लूइडिक्स के लिए लिथियम निओबेटिक्स पर सतह ध्वनिक तरंग एक्ट्युएशन उपकरणों के एकीकरण के साथ नैनोहाइट चैनलों के निर्माण का प्रदर्शन करते हैं एकल-क्रिस्टल लिथियम निबोबाट की सतह-सक्रिय मल्टीलेयर बॉन्डिंग, एक प्रक्रिया इसी तरह ऑक्साइड के लिए लिथियम निओबेट के संबंध के लिए उपयोगी है।
Transcript
हमारा प्रोटोकॉल ध्वनिक नैनोफ्लुइडिक्स के लिए लिथियम निओबेट के माध्यम से सतह ध्वनिक तरंग एक्ट्यूएशन को शामिल करते हुए नैनो-हाइट चैनलों की एक विस्तृत निर्माण विधि प्रदान करता है। इस तकनीक का उपयोग कमरे के तापमान प्लाज्मा सतह सक्रिय बहुलेयर संबंध एकल क्रिस्टल लिथियम निओबेट के प्रदर्शन के लिए किया जा सकता है, जो लिथियम निओबेट या सिलिकॉन डाइऑक्साइड और अन्य ऑक्साइड के संबंध के लिए समान रूप से उपयोगी प्रक्रिया है। नैनो-हाइट चैनल गठन में बॉन्डिंग विफलता को रोकने के लिए सफाई और प्लाज्मा सतह सक्रिय प्रक्रियाओं के दौरान किसी भी मलबे और कणों को हटा दिया जाना चाहिए।
इस विधि का दृश्य प्रदर्शन पूरे निर्माण प्रक्रिया को विस्तार से कैप्चर कर सकता है जिसके परिणामस्वरूप अन्य शोधकर्ताओं के लिए प्रोटोकॉल की स्पष्ट प्रस्तुति होती है। नैनो-हाइट चैनल मास्क तैयार करने के लिए, एक वेफर रखें जो एक पैटर्न के साथ अंकित है जो लिफ्टऑफ प्रक्रियाओं में एक सामान्य फोटोलिथोग्राफी को एक स्पटर जमाव प्रणाली में डिज़ाइन किया गया है और चैंबर वैक्यूम को नकारात्मक छह मिलीटर के लिए पांच गुना 10 तक आकर्षित करता है। आर्गन को 2.5 मिलीमीटर पर प्रवाहित करने दें और 200 वाट पर स्पैटर क्रोमियम को 18 मिनट के भीतर 400 नैनोमीटर मोटी बलि का मुखौटा पेश करें।
बयान के अंत में, एसीटोन के बीकर में वेफर को पूरी तरह से जलमग्न करें और 10 मिनट के लिए मध्यम तीव्रता पर वेफर को सोनेट करें। सोनीशन के अंत में, वेफर को डियोनाइज्ड पानी से कुल्ला करें और सूखे नाइट्रोजन प्रवाह के साथ वेफर को सुखाएं। फिर एक डीकिंग देखा का उपयोग करने के लिए चिप प्रति एक नैनो भट्ठा पैटर्न के साथ व्यक्तिगत चिप्स में वेफर विभाजित ।
नैनो-हाइट चैनल बनाने के लिए, वेफर को एक प्रतिक्रियाशील आयन नक़्क़ाशी कक्ष में रखें। लिथियम निओबेट में 120 नैनोमीटर डीप नैनो-स्लिट का उत्पादन करने के लिए संकेत के अनुसार चैंबर मापदंडों को सेट करें। चैनल इनलेट्स और आउटलेट्स को ड्रिल करने के लिए, एक पेट्री डिश के नीचे एक छोटे स्टील प्लेट और प्लेट में नक़्क़ाशी चिप संलग्न करने के लिए डबल-तरफा टेप का उपयोग करें।
पूरी तरह से चिप विसर्जित करने के लिए पानी के साथ पकवान भरें और एक ड्रिल प्रेस के लिए एक ०.५ मिलीमीटर व्यास डायमंड ड्रिल बिट देते हैं । फिर वांछित इनलेट्स और आउटलेट को मशीन करने के लिए प्रति मिनट कम से कम 10, 000 घूर्णन की गति से ड्रिल करें। क्रोमियम गीले नक़्क़ाशी के लिए, एक हीरे टिप उत्कीर्णन कलम का उपयोग करने के लिए स्पष्ट रूप से ड्रिल लिथियम niobate के फ्लैट unetched सतह को चिह्नित करने के लिए जो पक्ष नैनो ऊंचाई चैनल स्थित है और क्रोमियम etchant में चिप्स sonicate रखने के लिए ।
चिप्स की सॉल्वेंट सफाई के लिए, एक सतह ध्वनिक तरंग डिवाइस और एक नक़्क़ाशी नैनोस्केल अवसाद चिप से मिलकर चिप जोड़े रखें और एक सोनीशन स्नान के साथ रखे एसीटोन के बीकर में जोड़े को विसर्जित करें। एसीटोन में दो मिनट के सोनिकेट के बाद, चिप्स को मेथनॉल में एक मिनट के लिए सोनिकेट करें। मेथनॉल सोनीफिकेशन के अंत में, चिप्स को डिएकाइज्ड पानी में कुल्ला करें।
इसके बाद, एक अच्छी तरह से हवादार हुड में एक से तीन अनुपात में सल्फ्यूरिक एसिड में हाइड्रोजन पेरोक्साइड जोड़ें और सभी चिप्स को टेफ्लॉन धारक में रखें। दो अनुक्रमिक डिवाइन्ड पानी स्नान में चिप्स और धारक को धोने से पहले 10 मिनट के लिए पिरान्हा एसिड की बीकर में धारक को सावधानी से रखें। दूसरी कुल्ला के बाद, सूखे नाइट्रोजन प्रवाह के साथ चिप्स सूखी और तुरंत ऑक्सीजन प्लाज्मा सक्रियण उपकरण में नमूनों जगह उंहें संदूषण से बचने के दौरान हैंडलिंग के दौरान कवर रखते हुए ।
१५० सेकंड के लिए १२० मानक घन सेंटीमीटर पर ऑक्सीजन प्रवाह के लिए चिप्स को उजागर करते हुए १२० वाट बिजली का उपयोग करना, प्लाज्मा के साथ चिप सतहों को सक्रिय करें । सक्रियण के अंत में, नमूनों को तुरंत कम से कम दो मिनट के लिए एक ताजा डिपोनाइज्ड पानी स्नान में जलमग्न कर दें। शुष्क नाइट्रोजन प्रवाह के साथ चिप्स सुखाने के बाद, ध्यान से उचित अभिविन्यास में गठबंधन चिप्स के साथ वांछित स्थिति में सतह ध्वनिक तरंग डिवाइस चिप पर नैनो भट्ठा चिप रखना ।
फिर चिमटी का उपयोग करें या बांड शुरू करने के लिए अपने केंद्र से नमूने पर नीचे प्रेस करने के लिए इसी तरह, क्षेत्रों है कि प्रारंभिक अवसाद के बाद बांड में विफल करने के लिए कोमल दबाव लागू करने । इसके बाद, थर्मल विस्तार के बावजूद सुरक्षित रूप से भार डालती है और क्लैंप किए गए नमूनों को कमरे के तापमान ओवन में रखने के लिए बंधुआ नमूनों को एक उछला क्लैंप में रखें। फिर स्वचालित शटऑफ से दो घंटे पहले के एक निवास समय के साथ अधिकतम दो डिग्री सेल्सियस प्रति मिनट की एक रैंप दर के साथ ओवन तापमान ३०० डिग्री सेल्सियस के लिए सेट ।
पूर्ण नैनो-स्लिट में द्रव गति का पालन करने के लिए, नैनो-स्लिट चिप को एक उल्टे माइक्रोस्कोप के नीचे रखें और लिथियम निओबेट में बिरेफ्लेंस-आधारित छवि दोहरीकरण को उपयुक्त रूप से अवरुद्ध करने के लिए ऑप्टिकल पथ में एक रैखिक ध्रुवीकरण फिल्टर के माध्यम से चिप को घुमाएं। फिर इनलेट में अल्ट्रापुरे डिसोनाइज्ड पानी जोड़ें और तरल पदार्थ की प्रगति को छवि दें। सतह ध्वनिक तरंग एक्ट्यूएशन के लिए, परावर्तित ध्वनिक तरंगों को रोकने के लिए सतह ध्वनिक तरंग डिवाइस के सिरों पर अवशोषक संलग्न करें और लगभग 40 मेगाहर्ट्ज के लिए सिग्नल जनरेटर पर प्रतिध्वनि आवृत्ति सेट करें।
सिग्नल को बढ़ाने के लिए एम्पलीफायर का उपयोग करें और डिवाइस पर लागू वास्तविक वोल्टेज, वर्तमान और शक्ति को मापने के लिए ऑसिलोस्कोप का उपयोग करें। इसके बाद इंटरडिजिटल ट्रांसड्यूसर पर साइनसॉयडल इलेक्ट्रिकल फील्ड लगाएं और नैनो स्लिट के भीतर ऐक्ट्यूशन के दौरान फ्लूइड मोशन रिकॉर्ड करें। इन छवियों में, अल्ट्रापुरे डिओनाइज्ड पानी को एक 100 नैनोमीटर लंबा 400 माइक्रोमीटर चौड़ा चैनल और एक 100 नैनोमीटर लंबा 40 माइक्रोमीटर चौड़ा चैनल दिखाया गया है।
केशिका बल इनलेट के माध्यम से दिए गए अल्ट्रापुरे पानी की एक बूंद के साथ पूरे नैनो-स्लिट के तरल पदार्थ को खींचते हैं और भरने अपने बड़े केशिका बल के कारण संकरा चैनल के भीतर अधिक तेजी से हुआ। इस प्रयोग में, सतह ध्वनिक तरंग डिवाइस के बीच में अधिकतम ध्वनिक ऊर्जा का संकेत देते हुए मध्य में अधिकतम लंबाई के साथ पानी-हवा इंटरफेस दिखाने के लिए 100 नैनोमीटर ऊंचाई भट्ठा में पानी को सूखा दिया गया था। लगभग एक वाट की एक सीमा लागू शक्ति ध्वनिक दबाव को एक दृश्य निकासी घटना को चलाने के लिए केशिका दबाव से बड़ा होने के लिए मजबूर करने के लिए आवश्यक है।
माइक्रोस्केल पार्टिकुलेट संदूषण को रोकने के लिए एक साफ कमरे में अधिकांश निर्माण प्रक्रियाएं आयोजित की जानी चाहिए और भरने के लिए उपयोग किए जाने वाले तरल पदार्थ नैनो-स्लिट के क्लोजिंग को रोकने के लिए अल्ट्रापुर होना चाहिए। हमारा दृष्टिकोण नैनोस्केल पर विभिन्न प्रकार की शारीरिक समस्याओं और जैविक अनुप्रयोगों की जांच के लिए नैनो-ध्वनिक तरल पदार्थ प्रणाली प्रदान करता है।
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