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.
Automatiserad leverans av mikrotillverkade mål för intensiv Laser Bestrålning Experiment
Chapters
Summary January 28th, 2021
Please note that all translations are automatically generated.
Click here for the English version.
Ett protokoll presenteras för automatiserad bestrålning av tunna guldfolier med högintensiva laserpulser. Protokollet innehåller en steg-för-steg-beskrivning av micromachining mål tillverkningsprocessen och en detaljerad guide för hur mål förs till laserns fokus med en hastighet av 0,2 Hz.
Transcript
Intensiva laserstrålningsexperiment av submikrometerskalamål utförs för närvarande på långsamma skotthastigheter. Vårt protokoll löste denna utmaning genom att placera dessa mål snabbt i fokus för lasern på ett automatiserat sätt. Vårt målsystem möjliggör insamling av data som innehåller ett stort antal laserskott med målparametrar som ändrats i små steg, samt tillämpningar som drar nytta av en hög total stråldos.
Visuell demonstration av detta protokoll kommer att visa subtiliteter wafer tillverkningsprocessen och mål anpassning. Demonstrerar mål tillverkningsprocessen är processingenjör Nirit Porecki Shamay och Nofar Livni. För att fabricera baksidan, använd en 250 mikrometer tjock 100 millimeters diameter hög stress kisel wafer i en en-noll-noll kristall formation belagd på båda sidor med kiselnitrid.
Rengör wafer med aceton och med isopropanol. Sedan snurra päls wafer med HMDS motstår att bilda ett självhäftande lager. Spin coat wafer med en AZ 1518 positiv fotoresist.
Grädda rånet i 100 grader Celsius i en minut. Fotolitografi 1, 000 av 1, 000 mikrometer kvadratiska öppningar under vakuum, utsätta wafer i en fyra till sju-sekunders cykel till en 400 nanometer UV-lampa så att wafer utsätts för en total fluence av 40 joule per centimeter i kvadrat. Använd sedan en AZ 726-utvecklare för att exponera kiselnitriden och ett bad av uttorkat vatten för att stoppa processen.
Använd en reaktiv jon etcher för att avlägsna kiselnitriden på kvadratens placering. Placera wafer i ett NMP-bad i 20 minuter för att ta bort restmotståndet och fotomotståndare, vilket ger en kopia av masken på kiselnitridskiktet. Sedan tvätta den under sötvatten och låt den torka.
Sänk wafer i en 30%90 grader Celsius kaliumhydroxid lösning för att etsa kisel genom torget öppningar. För att fabricera framsidan, upprepa den tidigare beskrivna proceduren med en mask formad som tre koncentriska ringar. Använd den reaktiva jon etcher för att ta bort kiselnitriden där ringarna är belägna, följt av ett NMP-bad för att avlägsna resist och fotoresistrester.
Rugga på kiselringarna genom att sänka waferen i salpetersyra och i en lösning på 0,02 molarsilvernitrat och fyra molarvätefluorid. På den etsade sidan av rån, använd en fysisk ånga nedfall maskin för att sputter ett lager av några hundra nanometer av guld ovanpå en 10 nanometer film av självhäftande titan, nickel, eller krom. Blockera strålen och föra det första målet i sikte under en hög förstoring mikroskop.
Rikta en triangulering som sträcker sensorn till den ruggade ringen närmast målet och spela in dess förskjutningsavläsning. Lämnar mikroskopet på plats, flytta wafer bort för att rensa strålvägen. Använd de två vikspeglarna och den off-axis paraboliska spegeln för att rikta in strålen i låg effekt i mikroskopets synfält.
Justera dessa tre speglar för att korrigera astigmatismer i balken. Resultatet bör vara en nästan diffraktion begränsad brännpunkt. Blockera laserstrålen och föra målet tillbaka till mikroskopets fokus.
Validera sedan dess position med hjälp av mikroskopet och de spänna sensorer avläsning. Använd programvara för att implementera en sluten loop feedback mellan fokalaxeln manipulator av målet och förskjutningssensorn läsning med hjälp av tidigare inspelade förskjutningsvärdet som setpoint. När den slutna slingan positionering har nått en önskad toleransavstånd från börsen, bestråla målet med en enda högeffektslaserpuls.
Registrera data från partikeldiagnostik och upprepa processen med nästa mål som förs i fokus av programvaran. Detta mål leveranssystem användes för att påskynda joner från baksidan av 600 nanometer tjocka guldfolier. Här visas en tidsserie för målförskjutningen längs fokalaxeln.
Värdena är i förhållande till det fokala positionsetpointet. De gröna punkterna anger när målförskjutningen var inom ett toleransvärde på en mikrometer från börvärdet, vilket är när ett laserskott togs. Thomson parabel jonspektrometer spår erhölls från 14 på varandra följande bestrålning av 600 nanometer tjock guldfolie mål.
Energispektrum härleddes från dessa spår. Topp-till-topp stabilitet av den maximala protonenergin var inom 10%Efter detta förfarande, undersökningar av jon och elektron acceleration från fasta folier neuron generation kan utföras på ett systematiskt sätt.
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.
