Изготовление поверхностных акустических волновых устройств на литий-ниобате

Наш протокол демонстрирует детали изготовления типичных поверхностных акустических волновых устройств на пьезоэлектрических субстратах, особенно ценных для людей, стремящихся войти в это растущее поле. Хранение любого мусора от поверхности во время очистки имеет решающее значение в процессе изготовления. Чтобы предварительно сломать пластину, поместите ее на плиту при 100 градусах по Цельсию в течение трех минут.

Затем переместив пластину на алюминиевую фольгу. Поместите пластину на спиновое пальто. Используя капельницы, поместите отрицательный фоторезист на вафельное покрытие около 75% площади поверхности вафель.

Чтобы произвести фоторезистскую толщину около 1,3 микрометра, выполните следующую программу на спиновом пальто:500 об/мин с ускорением 3000 об/мин в секунду в течение пяти секунд, а затем 3500 об/мин с ускорением 3000 об/мин в секунду в течение 40 секунд. Выпекать, поместив его на плиту при температуре 100 градусов по Цельсию. Увеличьте температуру плиты до 150 градусов по Цельсию и поддерживать эту температуру в течение одной минуты.

Затем перемести пластину с плиты и дайте пластине остыть в воздухе до комнатной температуры. Не разбрасывая пластину прямо на плиту при 150 градусах по Цельсию. Пусть вода остынет в воздухе после нагрева.

Чтобы подвергнуть фоторезистлет ультрафиолетовой энергии, перенесите пластину на выравниватель маски. С маской выравниватель набор для доставки света на 375 нанометров, подвергать фоторезистер энергии дозы 400 миллиджоулей на квадратный сантиметр. Чтобы испечь, поместите ее на плиту при температуре 100 градусов по Цельсию.

Через три минуты перенесите пластину на алюминиевую фольгу, где она остынет до комнатной температуры. Поместите пластину в стакан, наполненный чистым разработчиком RD6. Оставьте погруженной в течение 15 секунд, осторожно встряхивая стакан.

Снимите пластину с разработчика и погрузите ее в деионизированную воду на одну минуту. Затем промыть под деионизированным потоком воды. Наконец, используйте сухой поток азота, чтобы удалить оставшуюся воду из пластины.

Выпекать воду снова при температуре 100 градусов по Цельсию. Через три минуты перенесите пластину на алюминиевую фольгу, где она остынет до комнатной температуры. Поместите пластину в систему осаждения распыления и эвакуируйте камеру под давлением в пять раз 10 до отрицательных шести миллиторов.

Далее, поток аргона на 2,5 миллитора. Затем распыляется хром мощностью 200 ватт в течение пяти нанометров в качестве адгезионого слоя. Для формирования проводящих электродов, депозит алюминия на 400 нанометров и уровень мощности 300 Вт.

Перенесите пластину в стакан и погрузите ее в ацетон. Sonicate стакан со средней интенсивностью в течение пяти минут. Промыть деионизированной водой и высушить пластину с потоком азота.

Поместите на плиту при 100 градусах по Цельсию в течение трех минут. Затем перенесите его на кусок алюминиевой фольги и подождите, пока он остынет до комнатной температуры. Поместите пластину в систему осаждения распыления и эвакуируйте камеру под давлением в пять раз 10 до отрицательных шести миллиторов.

Поток аргона на 2,5 миллитора, а затем мокроты хрома с мощностью 200 Вт в течение пяти нанометров в качестве адгезии слоя. Далее сформируют проводящие электроды, распыляя золото на 400 нанометров при уровне мощности 300 Вт. Поместите на спиновое пальто.

Используя капельницы, депозит положительный фоторезист на вафельное покрытие около 75% площади поверхности вафель. Чтобы создать фоторезистскую толщину около 1,2 микрометра, выполните следующую программу на спиновом пальто:500 об/мин с ускорением 3000 об/мин в секунду в течение 10 секунд, а затем 4000 об/мин с ускорением 3000 об/мин в секунду в течение 30 секунд. Затем поместите на плиту при 100 градусах по Цельсию.

Через минуту перенесите пластину на алюминиевую фольгу, где она остынет до комнатной температуры. Перенесите пластину на выравниватель маски. С маской выравниватель набор для доставки света на 375 нанометров, подвергать фоторезист к энергетической дозе 150 миллиджоулей на квадратный сантиметр.

Поместите в стакан, наполненный чистым разработчиком A-300MIF. Оставьте в стакане на 300 секунд, аккуратно встряхнув стакан. Снимите пластину с разработчика и погрузите ее деионизированной водой на одну минуту.

Затем промыть под деионизированным потоком. Наконец, используйте сухой поток азота, чтобы удалить оставшуюся воду из пластины. Затем погрузите в золотой офорт на 90 секунд, нежно встряхнув стакан.

После полоскания под деионизированным потоком воды используйте сухой поток азота, чтобы удалить оставшуюся деионизированную воду из. Помимо ацетона, фоторезистента и разработчика, наиболее опасными реагентами являются металлические действия, которые требуют защиты более высокого уровня, такие как неопреновые перчатки и фартук. Наконец, погрузите в офорт хрома в течение 20 секунд, аккуратно встряхнув стакан.

Промыть пластину под деионизированным потоком воды. И снова используйте сухой поток азота, чтобы удалить оставшуюся воду. IDTs были сфабрикованы с использованием описанных методов.

Расстояние между пальцами и самими пальцами составляет все 10 микрометров в ширину, в результате чего длина волны 40 микрометров. Синусоидальный сигнал был применен к IDT и лазерный доплер виброметр был использован для измерения амплитуды и частоты в результате поверхностной акустической волны. Резонансная частота составила 96,5844 мегагерца, что немного ниже частоты проектирования 100 мегагерц.

Участок вибрации на поверхности субстрата показывает поверхностную акустическую волну, распространяемую из IDTs. Исходя из соотношения между максимальной амплитудой и минимальной амплитудой, коэффициент стоячей волны был рассчитан на уровне 2,06. Было продемонстрировано движение sessile droplet, активированного устройством SAW.

Капля воды в 0,2 микролитера была пролита на литиевом ниобате примерно в одном миллиметре от IDT. Когда SAW распространяется и сталкивается с каплей, он просачивается в жидкость под углом Рейли. Угол струи подтверждает наличие поверхностной акустической волны.

Эти методы могут быть использованы для изготовления мегагерц или поверхностных акустических волновых устройств. Процесс необходимо регулировать, если требуются высокочастотные акустические волновые приводы. Этот протокол обеспечивает два надежных метода подготовки высокочастотных поверхностных акустических волновых устройств, используемых для микро- и наномасштабных исследований акустофлюиды.