Engineering
A subscription to JoVE is required to view this content.
You will only be able to see the first 2 minutes.
The JoVE video player is compatible with HTML5 and Adobe Flash. Older browsers that do not support HTML5 and the H.264 video codec will still use a Flash-based video player. We recommend downloading the newest version of Flash here, but we support all versions 10 and above.
If that doesn't help, please let us know.
Fremstilling af akustiske bølgeenheder til overfladen på lithium-niobate
Chapters
Summary June 18th, 2020
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
To fabrikationsteknikker, lift-off og våd ætsning, er beskrevet i fremstilling interdigital elektrode transducere på en piezoelektrisk substrat, lithium niobat, udbredt til at generere overflade akustiske bølger nu finde bred nytte i mikro til nanoskala fluidics. De as-producerede elektroder er vist sig at effektivt fremkalde megahertz orden Rayleigh overflade akustiske bølger.
Transcript
Vores protokol viser detaljerne i fremstilling af typiske overflade akustisk bølge enheder på piezoelektriske substrater særligt værdifulde for folk, der søger at komme ind i denne spirende felt. Det er afgørende at holde snavs væk fra overfladen under rengøringen i fremstillingsprocessen. For at bryde waferen før, skal du placere den på en kogeplade ved 100 grader Celsius i tre minutter.
Flyt derefter waferen til aluminiumsfolie. Placer wafer på en spin coater. Ved hjælp af en dropper, placere negative fotoresist på wafer dækker omkring 75% af wafer overfladeareal.
For at producere en fotoresist tykkelse på ca 1,3 mikrometer, udføre følgende program på spin coater:500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i fem sekunder, efterfulgt af 3, 500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i 40 sekunder. Bag waferen ved at placere den på en kogeplade ved 100 grader Celsius. Forøg kogezonen temperaturen til 150 grader Celsius og opretholde denne temperatur i et minut.
Flyt derefter waferen fra kogepladen og lad waferen køle af i luften til stuetemperatur. Anlæger ikke waferen direkte på kogepladen ved 150 grader Celsius. Lad vandet køle af i luften efter opvarmning.
For at udsætte fotoresisten for ultraviolet energi, overføre wafer til masken aligner. Med masken aligner indstillet til at levere lys på 375 nanometer, udsætte fotoresist til en energi dosis på 400 millijoule per kvadratcentimeter. At bage wafer, placere den på en kogeplade ved 100 grader Celsius.
Efter tre minutter overføres waferen til aluminiumsfolie, hvor den afkøles til stuetemperatur. Placer wafer i et bæger fyldt med ren RD6 udvikler. Lad waferen være nedsænket i 15 sekunder, mens bægerglasset rystes forsigtigt.
Fjern wafer fra bygherren og nedsænke det i deioniseret vand i et minut. Skyl derefter wafer under deioniseret vandstrøm. Endelig skal du bruge tør nitrogen flow for at fjerne det resterende vand fra wafer.
Bag vandet igen ved 100 grader Celsius. Efter tre minutter overføres waferen til aluminiumsfolie, hvor den afkøles til stuetemperatur. Placer wafer i en sputter deposition system og evakuer kammeret til et tryk på fem gange 10 til den negative seks millitorr.
Dernæst flow argon på 2,5 millitorr. Derefter sputter krom med en effekt på 200 watt til fem nanometer som et vedhæftningslag. For at danne ledende elektroder, deponere aluminium på 400 nanometer og et effektniveau på 300 watt.
Overfør wafer til et bægerglas og nedsænkes i acetone. Sonikere bægeret ved medium intensitet i fem minutter. Skyl waferen med deioniseret vand og tør waferen med nitrogenflow.
Placer wafer på en kogeplade ved 100 grader Celsius i tre minutter. Derefter overføre det på et stykke aluminiumsfolie og vente på at køle til stuetemperatur. Placer wafer i en sputter deposition system og evakuer kammeret til et tryk på fem gange 10 til den negative seks millitorr.
Flow argon på 2,5 millitorr og derefter sputter krom med en effekt på 200 watt for fem nanometer som en vedhæftning lag. Dernæst danner de ledende elektroder ved at sputtering guld til 400 nanometer på et effektniveau på 300 watt. Placer wafer på en spin coater.
Ved hjælp af en dropper, deponere positive fotoresist på wafer dækker omkring 75% af wafer overfladeareal. For at producere en fotoresisttykkelse på ca. 1,2 mikrometer skal du udføre følgende program på spincoater:500 rpm med en acceleration på 3.000 omdr./min. i 10 sekunder efterfulgt af 4.000 omdr./min. med en acceleration på 3.000 omdr./min. pr. sekund i 30 sekunder. Derefter placere wafer på en kogeplade ved 100 grader Celsius.
Efter et minut, overføre wafer på aluminiumsfolie, hvor det vil køle til stuetemperatur. Overfør waferen til maskejusteringen. Med masken aligner indstillet til at levere lys på 375 nanometer, udsætte fotoresist til en energi dosis på 150 millijoule per kvadratcentimeter.
Placer wafer i et bæger fyldt med ren AZ300MIF udvikler. Lad waferen i bægeret i 300 sekunder forsigtigt ryste bægerglasset. Fjern wafer fra bygherren og nedsænke det deioniseret vand i et minut.
Skyl derefter wafer under deioniseret flow. Endelig skal du bruge tør nitrogen flow for at fjerne det resterende vand fra wafer. Dernæst nedsænkes waferen i guldæts i 90 sekunder, forsigtigt ryste bægerglasset.
Efter skylning af waferen under deioniseret vandgennemstrømning, bruge tør kvælstof flow for at fjerne de resterende deioniserede vand fra wafer. Bortset fra acetone, fotoresist, og udvikler, de farligste reagenser er metal handlinger, der kræver højere niveau beskyttelse såsom neopren handsker og et forklæde. Endelig nedsænkes waferen i kromæchant i 20 sekunder, forsigtigt ryste bægerglasset.
Skyl wafer under deioniseret vandstrøm. Og igen, bruge tør kvælstof flow for at fjerne resterende vand. IDT'er blev fremstillet ved hjælp af de beskrevne metoder.
Afstanden mellem fingrene og fingrene selv er alle 10 mikrometer i bredden, hvilket resulterer i en bølgelængde på 40 mikrometer. Et sinusformet signal blev anvendt på IDT og en laser Doppler vibrometer blev brugt til at måle amplituden og hyppigheden af den resulterende overflade akustisk bølge. Resonansfrekvensen viste sig at være 96.5844 megahertz, lidt lavere end designfrekvensen på 100 megahertz.
Et plot af vibrationer på substratoverfladen viser en akustisk overfladebølge, der formerer sig fra IDT'erne. Baseret på forholdet mellem den maksimale amplitude og den mindste amplitude blev det stående bølgeforhold beregnet til 2,06. Bevægelsen af en sessile dråbe aktiveret af SAW-enheden blev demonstreret.
En vanddråber på 0,2 mikroliter blev pipetet på lithium niobate omkring en millimeter væk fra IDT. Når en SAW formerer sig og støder på dråben, det lækker ind i væsken på Rayleigh vinkel. Jetting-vinklen bekræfter tilstedeværelsen af en akustisk overfladebølge.
Disse teknikker kan bruges til fremstilling af megahertz eller overfladen akustiske bølge enheder. Processen skal justeres, hvis højere frekvens akustiske bølge aktuatorer er påkrævet. Denne protokol indeholder to pålidelige metoder til fremstilling af højfrekvente akustiske bølgeenheder til overfladen, der anvendes til forskning i mikroskala til nanoskala acoustofluidics.
Related Videos
You might already have access to this content!
Please enter your Institution or Company email below to check.
has access to
Please create a free JoVE account to get access
Login to access JoVE
Please login to your JoVE account to get access
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Please enter your email address so we may send you a link to reset your password.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Your JoVE Unlimited Free Trial
Fill the form to request your free trial.
We use/store this info to ensure you have proper access and that your account is secure. We may use this info to send you notifications about your account, your institutional access, and/or other related products. To learn more about our GDPR policies click here.
If you want more info regarding data storage, please contact gdpr@jove.com.
Thank You!
A JoVE representative will be in touch with you shortly.
Thank You!
You have already requested a trial and a JoVE representative will be in touch with you shortly. If you need immediate assistance, please email us at subscriptions@jove.com.
Thank You!
Please enjoy a free 2-hour trial. In order to begin, please login.
Thank You!
You have unlocked a 2-hour free trial now. All JoVE videos and articles can be accessed for free.
To get started, a verification email has been sent to email@institution.com. Please follow the link in the email to activate your free trial account. If you do not see the message in your inbox, please check your "Spam" folder.
