Name: Lityum Niyobat üzerine Yüzey Akustik Dalga Cihazlarının İmalatı (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-06-18T13:00:00.000+00:00
Duration: 7 min 55 s
Description: Öğrenin, lityum niyobat üzerine yüzey akustik dalga cihazlarının imalatını lift-off ve ıslak tavlama teknikleriyle. Bu yöntem, mikro akışkanlar alanına yeni giren araştırmacılar için temel oluşturur.

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 California Üniversitesi ve UC San Diego nano3 tesisi için fon ve bu çalışmayı destekleyen tesislerin sağlanması için müteşekkir. Bu çalışma kısmen, Ulusal Bilim Vakfı (Grant ECCS-1542148) tarafından desteklenen Ulusal Nanoteknoloji Eşgüdümlü Altyapı üyesi UCSD'nin San Diego Nanoteknoloji Altyapısı'nda (SDNI) gerçekleştirilmiştir. Burada sunulan çalışma, W.M. Keck Vakfı'nın araştırma bursu ile cömertçe desteklenmiştir. Yazarlar da Deniz Araştırma Ofisi (Grant 12368098 ile) tarafından bu çalışmanın desteği için müteşekkir.

1. Kaldırma yöntemi ile SAW cihazı imalatı
<ol><li>Sınıf 100 temiz oda tesisinde 4" (101,6 mm) LN gofretini asetona batırarak gofret çözücü temizliği yapın, ardından izopropil alkol (IPA), sonra deiyonize su (DI suyu), her2biri 5 dakika boyunca sonik banyoda. DİkKAT: Aseton ve IPA daldırmalarını duman kaputuna doğru gerçekleştirin. IPA ile teneffüs ve cilt temasından kaçının. Aseton ile cilt ve göz temasından kaçının. Yutma. NOT: Gofret üzerine herhangi bir sıvının buharlaşmasına izin vermeyin; yüzeyde herhangi bir toz veya enkaz varsa, bu adım üzerinde başlayın.</li>
	<li>3 dakika prebake için 100 °C'de bir ocak üzerine gofret yerleştirin. NOT: LN piroelektrik özelliği nedeniyle, ısıtma ve soğutma sırasında gofret içinde statik yükler ve ilişkili stres üretecektir. Bu statik yükleri serbest bırakmak ve kırılmasını önlemek için sıcak plaka çıkardıktan sonra alüminyum (Al) folyo bir parça üzerine gofret koymak için tavsiye edilir.</li>
	<li>Gofret bir spin coater üzerine yerleştirin. Bir damlalık kullanarak, negatif fotodirenç (NR9-1500PY) ile gofret yüzeyinin yaklaşık% 75 kapağı. Program 500 rpm bir hız 5 sn için 3.000 rpm / s ve daha sonra 3.500 rpm bir hız ile bir hız 40 sn için 3.000 rpm / shız, 1.3 μm etrafında fotodirenç bir tabaka üretmek için. DİkKAT: Duman kaputunda spin kaplama yapın. Foto-muvari dumanın solunması baş ağrısına neden olabilir. NOT: Kalınlık, aynı spin ayarlarına rağmen, fotodirenç ve kullanılan spin kaplamanın durumuna bağlı olarak değişebilir. Photoresist kenarın ötesinde ve gofret's obverse kenarına bükülmüş olabilir; bu aseton-ıslatılmış bir bez kullanılarak kaldırılmalıdır. Sol mevcut, photoresist yumuşak fırında sırasında hotplate için gofret sopa olacaktır.</li>
	<li>Yumuşak fırında pişirin, gofreti 100 °C'deki bir ocak tabağına yerleştirin, sıcaklığı 150 °C'ye kadar yükseltin, 150 °C'de 1 dk tutun. Sonra hotplate gelen gofret hareket ettirin ve oda sıcaklığına (RT) havada gofret soğumasını bekleyin. NOT: Piroelektrik etki nedeniyle, LN gofretinin sıcaklığı aniden değişirse, örneğin LN gofreti 150 °C'de doğrudan ocak veya Al folyoya aktararak, gofret içindeki termal şok büyük olasılıkla onu paramparça edecektir. Elektrotlar gibi yüzeyde tekdüze olmayan metalin varlığı bu riski önemli ölçüde artırır. LN şeffaflığı önemli değildir uygulamalarda, sözde kullanarak düşünün "siyah" LN veya daha doğru ln azaltılmış, hangi koyu kahverengi ve yarı saydam ama ihmal edilebilir piroelektrik vardır.</li>
	<li>Ultraviyole pozlama için gofret maske hizalayıcı (MLA150) aktarın. Fotodirenç, 375 nm'de 400 mJ/cm2 enerji dozu ile teşledin. Gerekli doz maske tasarımına ve fotodirenç yaşı ve durumuna bağlı olarak değişebilir. NOT: IDT'ler tarafından indüklenen dalga yayılma yönü, SAW'ı etkin bir şekilde oluşturmak için X-yayılımı yönü boyunca olmalıdır. Başka bir deyişle, bu IDT "parmak" X-ekseni yönüne dik olmalıdır anlamına gelir. Tipik LN gofret üreticileri birincil (büyük) gofret düz (gofret yanında düz kenar) X eksenine dik yer, bu nedenle IDT parmaklar bu düz paralel olmalıdır. Bazı üreticiler Y- ve Z ekseni yönlerini belirtmek için ikinci (daha küçük) gofret düz tanıtmak, ancak bu ayrıntı SAW nesil için önemsizdir. Üreticiler genellikle gofret yüzey bitirmek için özellikleri talep; Saydam bir gofret gerekiyorsa, çift taraflı optik cilalı gofret isteyin. Ancak, LN birefringent olduğunu unutmayın, bu yüzden standart laboratuvar ışığı ile aydınlatılmış ve malzeme ile görülen herhangi bir nesne bir değil, iki görüntü üretecektir. Bu sorunun aşılması daha sonra tartışılır. Tek taraflı cilalı LN gofret ile görmek gerekmez saw nesil için daha iyi bir seçimdir, sahte akustik dalgalar pürüzlü arka yüzey tarafından yayılmış çünkü.</li>
	<li>Bir pozlama sonrası fırında 3 dakika için 100 °C'de bir ocak üzerine gofret yerleştirin. Sonra Al folyo üzerine aktarın ve RT soğumasını bekleyin. NOT: Desenler pozlama sonrası fırından sonra görülmelidir. Değilse, fotodirenç sıyırma ve yukarıdaki adım 1.1 üzerinden işlemi yeniden başlatma düşünün.</li>
	<li>15 sn. Yavaşça geliştirme sırasında beher sallamak için saf RD6 geliştirici ile dolu bir beher yerleştirerek gofret geliştirin. 1 dakika di suya gofret batırın ve sonra DI su akışı altında gofret durulayın. Son olarak, gofret kalan DI su kaldırmak için kuru N2 akışı kullanın. Gofret yüzeyinde hiçbir sıvının buharlaşmasına izin vermeyin. DİkKAT: Bir duman başlık içinde gofret geliştirin. Buhar solumaktan veya geliştiriciyle göz ve ciltle temas kurmaktan kaçının. NOT: Fotolitografi bu adımdan sonra tamamlanır. Protokol burada duraklatılmış olabilir.</li>
	<li>Sert 3 dakika boyunca 100 °C'de bir ocak üzerinde gofret pişirin. Sonra Al folyo üzerine aktarın ve RT soğumasını bekleyin. NOT: Bu adım, fışkırtma sırasında daha sonra gaz püskürtme önlemek için gofret ve fotodirenç herhangi bir nem kaldırmaktır.</li>
	<li>Elektrot püskürtme biriktirme için gofretbir sputter biriktirme sistemine yerleştirin. 5 x 10-6 mTorr için oda vakum. 2,5 mTorr argon akışı, 5 nm için 200 W gücünde bir konsültasyon tabakası olarak fışkırtma krom (Cr) kullanın ve ardından iletken elektrotları oluşturmak için 300 W'lık bir güçle Al'ı 400 nm'lik bir güçle püskürtün. NOT: Biriktirme süresi beklenen kalınlık ve biriktirme oranından hesaplanmalıdır. Titanyum (Ti) krom yerine kullanılabilir, kaldırma işlemi daha zor olsa da, Ti daha sert olduğu için. Altın (Au) da yaygın elektrotlar olarak yatırılır. Ancak, daha yüksek frekanslı SAW aygıtları için Al, Au IDT parmaklarının toplu yükleme etkilerini önlemek için Au'nun yerini almalıdır, bu da IDT'nin altındaki yerel SAW rezonans frekansını azaltarak SAW'ın sadece önemli bir kayıpla kaçabileceği bir akustik boşluk oluşturmuştur.</li>
	<li>Kaldırma işlemi için gofretin bir kabın içine aktarın ve aseton içine batırın. 5 dakika orta yoğunlukta Sonicate 5 dakika DI su ile durulayın ve N2 akışı ile gofret kuru. DİkKAT: Duman kaputunda aseton kullanın. Aseton ile teneffüs ve cilt veya göz temasından kaçının. Yutma. NOT: Protokol burada duraklatılabilir.</li>
	<li>Daha fazla uygulama için SAW cihazları olarak tüm gofret zar için bir doğrama testere kullanın. NOT: İşlem tamamlandı. Protokol burada duraklatılmış olabilir. NOT: Testere yerine, elmas uçlu gofret kâbsüen (hatta cam kesici) ln gofret zar bazı uygulama ile kullanılabilir, LN anisotropy nedeniyle scribe ve X-ekseni için dik çizgi boyunca ilk gofret kırmak için önemlidir , X ekseni boyunca bu çizgiler takip.</li>
</ol>2. Islak gravür yöntemi ile SAW cihazı imalatı
<ol><li>Gofret çözücü temizleme: Bir Sınıf 100 temiz oda tesisinde 4 "(101.6 mm) LN gofret aseton, ardından IPA, sonra DI su, 5 dakika boyunca bir sonication banyo, her biri gofret almak ve gofret kalan DI su kaldırmak için N2 kullanarak yüzeykuru. DİkKAT: Duman kaputunda aseton ve IPA kullanın. IPA ile teneffüs ve cilt temasından kaçının. Cilt ve gözler ile aseton temasından kaçının. Yutma.</li>
	<li>3 dakika boyunca termal işlem için 100 °C'de bir ocak üzerine gofret yerleştirin. Sonra rt soğuması için Al folyo üzerine aktarın.</li>
	<li>Gofret bir sputter biriktirme sistemine yerleştirin. 5 x 10-6 mTorr için oda vakum. 2,5 mTorr argon akışı kullanın, bir yapışma katmanı olarak 5 nm için 200 W gücünde cr fışkırtma, iletken elektrotlar oluşturmak için 400 nm için 300 W gücü ile Au püskürtme izledi. NOT: Protokol burada duraklatılabilir.</li>
	<li>Gofret bir spin coater üzerine yerleştirin. Bir damlalık kullanarak, pozitif photoresist (AZ1512) ile gofret yüzeyinin yaklaşık% 75 kapağı. Program 10 sn için 3.000 rpm / s ivme ve daha sonra 30 sn için 3.000 rpm / s ivme ile 4.000 rpm bir hız ile 500 rpm bir hız, sonuçta 1.2 μm etrafında fotodirenç bir tabaka üreten. DİkKAT: Duman kaputunda spin kaplama yapın. Foto-muvari dumanın solunması baş ağrısına neden olabilir.</li>
	<li>Yumuşak fırında pişirin, 100 °C'de bir ocak üzerine 1 dk gofret yerleştirin. Sonra Al folyo üzerine aktarın ve RT soğumasını bekleyin.</li>
	<li>Ultraviyole pozlama için gofret maske hizalayıcı (MLA150) aktarın. Fotodirenç 150 mJ/cm2 enerji dozu ile 375 nm'de ortaya çıkar. Gerekli doz maske tasarımına ve fotodirenç yaşı ve durumuna bağlı olarak değişebilir.</li>
	<li>30 sn. Geliştirme sırasında kabı nazikçe sallayın, saf AZ300MIF geliştiricisi ile dolu bir kabın içine gofret yerleştirin. 1 dakika di suya gofret batırın, sonra DI su akışı altında gofret durulayın. Son olarak, gofret kalan DI su kaldırmak için kuru N2 akışı kullanın. Gofret yüzeyinde hiçbir sıvının buharlaşmasına izin vermeyin. DİkKAT: AZ300MIF'e deri veya gözlerle temas etmekten kaçının. Yutma.</li>
	<li>90 sn au etchant ile dolu bir beher içine gofret batırın, yavaşça beher sallayarak. DI su akışı altında gofret durulayın sonra, gofret kalan DI su kaldırmak için N2 akışı ile kuru. Gofret yüzeyinde hiçbir sıvının buharlaşmasına izin vermeyin. DİkKAT: Altın etchant gözler ve cilt için tehlikeli olabilir, ve solunum tahrişine neden olur. Bu adım, güvenlik camı, siyah neopren eldiven, önlük, vb. gibi daha fazla kişisel koruyucu ekipman (PPE) gerektirir.</li>
	<li>Gofret 20 sn cr etchant dolu bir beher içine batırın, yavaşça beher sallayarak. DI su akışı altında gofret durulayın sonra, gofret kalan DI su kaldırmak için N2 akışı ile kuru. Gofret yüzeyinde hiçbir sıvının buharlaşmasına izin vermeyin. DİkKAT: Krom etchant göz, deri ve solunum tahrişine neden olabilir. Bu adım da daha fazla PPE gerektirir.</li>
	<li>Temiz (örnek) gofret, aseton içine koyarak, IPA takip, ve DI su 5 dakika her biri için bir sonication banyoda. Gofret almak ve gofret kalan DI su kaldırmak için gofret yüzeyi üzerinde N2 gaz akışı ile kuru. DİkKAT: Duman kaputunda aseton kullanın. Cilt ve gözler ile teneffüs ve cilt temas aseton kaçının. Yutma. NOT: Bu adım gofret üzerinde istenmeyen photoresist kaldırmaktır. Protokol burada duraklatılmış olabilir.</li>
	<li>Daha fazla kullanım için ayrık SAW cihazlarına tüm gofret zar için bir dikte testere kullanın. NOT: İşlem tamamlandı. Protokol burada duraklatılmış olabilir.</li>
</ol>3. Deneysel kurulum ve test
<ol><li>SAW cihazını parlak alan optik mikroskopi altında gözlemleyin. NOT: LN'deki metal tabakalarda muhtemelen çizikler vardır. Çizikler açık bir devre yle sonuçlanacak kadar derin olmadığı sürece genellikle cihaz performansıüzerinde kayda değer bir etkiye neden olmazlar.</li>
	<li>SAW aktüasyonu için, kenarlardan yansıyan akustik dalgaları önlemek için SAW cihazının yayılma yönü boyunca her iki uca da emiciler takın.</li>
	<li>Yaklaşık 100 MHz rezonans frekansında IDT bir sinüzoidal elektrik alanı uygulamak için bir sinyal jeneratörü kullanın. Sinyali yükseltmek için bir amplifikatör bağlanmalıdır.</li>
	<li>Cihaza uygulanan gerçek voltajı, akımı ve gücü ölçmek için bir osiloskop kullanın. SAW'ın genlik ve frekans tepkisi lazer Doppler vibrometresi (LDV) ile ölçülür; TESTERE ile hareket eden damlacık hareketi mikroskoba bağlı yüksek hızlı bir kamera kullanılarak kaydedilir.</li>
</ol>

<ol><li>Ding, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Standing+surface+acoustic+wave+%28SSAW%29+based+multichannel+cell+sorting%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Standing surface acoustic wave (SSAW) based multichannel cell sorting.</a> Lab on a Chip. 12 (21), 4228-4231 (2012).</li>
<li>Langelier, S. M., Yeo, L. Y., Friend, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((UV+epoxy+bonding+for+enhanced+SAW+transmission+and+microscale+acoustofluidic+integration%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">UV epoxy bonding for enhanced SAW transmission and microscale acoustofluidic integration.</a> Lab on a Chip. 12 (16), 2970-2976 (2012).</li>
<li>Rezk, A. R., Qi, A., Friend, J. R., Li, W. H., Yeo, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uniform+mixing+in+paper-based+microfluidic+systems+using+surface+acoustic+waves%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Uniform mixing in paper-based microfluidic systems using surface acoustic waves.</a> Lab on a Chip. 12 (4), 773-779 (2012).</li>
<li>Schmid, L., Weitz, D. A., Franke, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Sorting+drops+and+cells+with+acoustics%3A+acoustic+microfluidic+fluorescence-activated+cell+sorter%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Sorting drops and cells with acoustics: acoustic microfluidic fluorescence-activated cell sorter.</a> Lab on a Chip. 14 (19), 3710-3718 (2014).</li>
<li>Schmid, L., Wixforth, A., Weitz, D. A., Franke, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+surface+acoustic+wave+%28SAW%29-driven+closed+PDMS+flow+chamber%5BTitle%5D)+AND+%22Microfluidics+and+Nanofluidics%22%5BJournal%5D)">Novel surface acoustic wave (SAW)-driven closed PDMS flow chamber.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 12 (1-4), 229-235 (2012).</li>
<li>Shi, J., Mao, X., Ahmed, D., Colletti, A., Huang, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Focusing+microparticles+in+a+microfluidic+channel+with+standing+surface+acoustic+waves+%28SSAW%29%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Focusing microparticles in a microfluidic channel with standing surface acoustic waves (SSAW).</a> Lab on a Chip. 8 (2), 221-223 (2008).</li>
<li>Friend, J., Yeo, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microscale+acoustofluidics%3A+Microfluidics+driven+via+acoustics+and+ultrasonics%5BTitle%5D)+AND+%22Reviews+of+Modern+Physics%22%5BJournal%5D)">Microscale acoustofluidics: Microfluidics driven via acoustics and ultrasonics.</a> Reviews of Modern Physics. 83 (2), 647(2011).</li>
<li>Ding, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Surface+acoustic+wave+microfluidics%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Surface acoustic wave microfluidics.</a> Lab on a Chip. 13 (18), 3626-3649 (2013).</li>
<li>Destgeer, G., Sung, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Recent+advances+in+microfluidic+actuation+and+micro-object+manipulation+via+surface+acoustic+waves%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Recent advances in microfluidic actuation and micro-object manipulation via surface acoustic waves.</a> Lab on a Chip. 15 (13), 2722-2738 (2015).</li>
<li>Connacher, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Micro%2Fnano+acoustofluidics%3A+materials%2C+phenomena%2C+design%2C+devices%2C+and+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Lab+on+a+Chip%22%5BJournal%5D)">Micro/nano acoustofluidics: materials, phenomena, design, devices, and applications.</a> Lab on a Chip. 18 (14), 1952-1996 (2018).</li>
<li>White, R. M., Voltmer, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+piezoelectric+coupling+to+surface+elastic+waves%5BTitle%5D)+AND+%22Applied+Physics+Letters%22%5BJournal%5D)">Direct piezoelectric coupling to surface elastic waves.</a> Applied Physics Letters. 7 (12), 314-316 (1965).</li>
<li>Smith, H. I., Bachner, F. J., Efremow, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+High-Yield+Photolithographic+Technique+for+Surface+Wave+Devices%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+the+Electrochemical+Society%22%5BJournal%5D)">A High-Yield Photolithographic Technique for Surface Wave Devices.</a> Journal of the Electrochemical Society. 118 (5), 821-825 (1971).</li>
<li>Bahr, A. Fabrication techniques for surface-acoustic-wave devices. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBahr%2C+A+%22Proc.+Int.+Specialists+Seminar+on+Component+Performance+and+Systems+Applications+of+Surface+Acoustic+Wave+Devices%22">Proc. Int. Specialists Seminar on Component Performance and Systems Applications of Surface Acoustic Wave Devices</a>. , (1973).</li>
<li>Smith, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fabrication+techniques+for+surface-acoustic-wave+and+thin-film+optical+devices%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+IEEE%22%5BJournal%5D)">Fabrication techniques for surface-acoustic-wave and thin-film optical devices.</a> Proceedings of the IEEE. 62 (10), 1361-1387 (1974).</li>
<li>Wilke, N., Mulcahy, A., Ye, S. R., Morrissey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Process+optimization+and+characterization+of+silicon+microneedles+fabricated+by+wet+etch+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Microelectronics+Journal%22%5BJournal%5D)">Process optimization and characterization of silicon microneedles fabricated by wet etch technology.</a> Microelectronics Journal. 36 (7), 650-656 (2005).</li>
<li>Madou, M. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMadou%2C+MJ+%22Fundamentals+of+microfabrication%3A+the+science+of+miniaturization%22">Fundamentals of microfabrication: the science of miniaturization</a>. , CRC press. (2002).</li>
<li>Köhler, M. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aK%C3%B6hler%2C+M+%22Etching+in+Microsystem+Technology%22">Etching in Microsystem Technology</a>. , Wiley. (1999).</li>
<li>Brodie, I., Muray, J. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aBrodie%2C+I+%22The+physics+of+micro%2Fnano-fabrication%22">The physics of micro/nano-fabrication</a>. , Springer Science & Business Media. (2013).</li>
<li>Dentry, M. B., Yeo, L. Y., Friend, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+effects+on+the+scale+and+behavior+of+acoustic+streaming%5BTitle%5D)+AND+%22Physical+Review+E%22%5BJournal%5D)">Frequency effects on the scale and behavior of acoustic streaming.</a> Physical Review E. 89 (1), 013203(2014).</li>
<li>Morgan, D. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aMorgan%2C+D+%22Surface+acoustic+wave+filters%3A+With+applications+to+electronic+communications+and+signal+processing%22">Surface acoustic wave filters: With applications to electronic communications and signal processing</a>. , Academic Press. (2010).</li>
<li>Pekarcikova, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Investigation+of+high+power+effects+on+Ti%2FAl+and+Ta-Si-N%2FCu%2FTa-Si-N+electrodes+for+SAW+devices%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Transactions+on+Ultrasonics%2C+Ferroelectrics%2C+and+Frequency+Control%22%5BJournal%5D)">Investigation of high power effects on Ti/Al and Ta-Si-N/Cu/Ta-Si-N electrodes for SAW devices.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 52 (5), 911-917 (2005).</li>
</ol>

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Her iki yöntemden de imal edilen SAW cihazları yüzeyde yararlı seyahat dalgaları üretme yeteneğine sahiptir ve bu yöntemler diğer tasarımları üretmek için daha karmaşık süreçleri destekler. Rezonans frekansı genellikle metalin üzerine yatırılan kütle yükleme etkisi nedeniyle tasarlanan değerden biraz daha düşüktür. Ancak, hala sorunları önlemek için tartışmaya değer bazı noktalar vardır.
Kaldırma yöntemi Photoresist seçimi önemlidir. Yine de daha zor olacak olan üretim için...

Atomik dipollerin elektrik alanının uygulanmasına karşılık gelen zorlanma oluşturduğu iyi bilinen ters piezoelektrik etkiye dayanarak, lityum niyobat LiNbO3 (LN), lityum tantalit LiTaO3 (LT) gibi piezoelektrik kristaller, mikro ölçekli uygulamalar için SAW oluşturmak için elektromekanik transdüserler olarak kullanılabilir1,2,3,4,5,6. SAW güdümlü titreşim, 10-1000 MHz'de 1 nm'ye kadar yer değiştirmeleri sağlayarak geleneksel ultrasonun tipik engellerini aşar: küçük hızlanma, büyük dalga boyları ve büyük cihaz boyutu. Araştırma sıvıları ve askıya parçacıkları işlemek için son zamanlarda hızlandırdı, son ve erişilebilir değerlendirmeleri çok sayıda7,8,9,10.
SAW entegre mikroakışkan cihazların imalatı, SAW'ı üretmek için piezoelektrik substrat üzerinde olan interdigital transdüser (IDT)11-elektrotlarınüretilmesi gerekir. Tarak şeklindeki parmaklar, alternatif bir elektrik girdisine bağlandığında substratta sıkıştırma ve gerginlik oluşturur. SAW cihazlarının imalatı metal püskürtme veya ıslak gravür işlemleri 10 yanında lift-off ultraviyole fotolitografi kullanılarak olsun, birçok yayınlardasunulmuştur. Ancak, bu cihazların imalatında bilgi ve beceri eksikliği birçok araştırma grupları tarafından acoustofluidics giriş için önemli bir engeldir, bugün bile. Kaldırma tekniği için12,13,14, ters desenli bir kurban tabakası (fotodirenç) bir yüzey üzerinde oluşturulur, böylece hedef malzeme (metal) tüm gofret üzerine yatırıldığında, istenilen bölgelerde substrat ulaşabilirsiniz, kalan photoresist kaldırmak için bir "lift-off" adım takip. Buna karşılık, ıslak gravür işleminde15,16,17,18, metal ilk gofret üzerine yatırılır ve daha sonra fotodirenç metal üzerinde doğrudan bir desen ile oluşturulur, uzak bir metal etchant tarafından "gravür" istenilen bölgeyi korumak için.
En yaygın olarak kullanılan tasarımda, düz IDT, SAW cihazının rezonans frekansının dalga boyu parmak çiftlerinin periyodikliği ile tanımlanır, burada parmak genişliği ve parmaklar arasındaki boşluk her ikisi de <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> /419'dur. Elektrik akımı iletim verimliliğini ve substrat üzerindeki kütle yükleme etkisini dengelemek için, piezoelektrik malzeme üzerinde biriken metalin kalınlığı SAW dalga boyu20'ninyaklaşık %1'i olacak şekilde optimize edilmiştir. Yetersiz metal birikmesi durumunda, Ohmik kayıplarından lokalize ısıtma21, potansiyel olarak erken parmak yetmezliğine neden olabilir. Öte yandan, aşırı kalın bir metal film, kitlesel yükleme etkisi nedeniyle IDT'nin rezonans frekansında azalmaya neden olabilir ve muhtemelen IDT'lerden kasıtsız akustik boşluklar oluşturarak çevredeki alt tabakadan oluşturdukları akustik dalgaları izole edebilir. Sonuç olarak, seçilen fotodirenç ve UV maruziyet parametreleri, SAW cihazlarının farklı tasarımlarını, özellikle sıklığına bağlı olarak kaldırma tekniğinde farklılık gösterir. Burada, aynı tasarıma sahip 100 MHz cihazını imal etmek için çift taraflı cilalı 0,5 mm kalınlığında 0,5 mm kalınlığında 128° Y döndürülmüş kesilmiş LN gofret üzerinde 100 MHz TESTERE üreten bir cihaz üretmek için kaldırma işlemini ayrıntılı olarak açıklıyoruz. Yaklaşımımız, çeşitli fiziksel sorunların ve biyolojik uygulamaların araştırılmasını sağlayan mikroakışkan bir sistem sunmaktadır.

<table><tbody><tr><td>Emici</td><td>Ejderha Derisi, Smooth-On, Inc., Macungie, PA, ABD</td><td>Ejderha Derisi 10 ORTA</td><td></td></tr><tr><td>Amplifikatör</td><td>Mini Devreleri, Brooklyn, NY, ABD</td><td>ZHL&ndash; 1&ndash; 2W&ndash; S +</td><td></td></tr> <tr><td>Kamera</td><td>Nikon, Minato, Tokyo, Japonya</td><td>D5300</td><td></td></tr><tr><td>Krom aşındırıcı</td><td>Transen Şirketi, INC, Danvers, MA, ABD</td><td>1020</td><td></td></tr><tr><td>Geliştirici</td><td>Futurrex, NJ, ABD</td><td>RD6</td><td></td></tr><tr><td>Geliştirici</td><td>EMD Performans Malzemeleri A.Ş., Philidaphia, PA, ABD</td><td>AZ300MIF</td><td></td></tr><tr><td>Dicing testere</td><td>Disko, Tokyo, Japonya</td><td>Disko Otomatik Dicing Testere 3220</td><td></td></tr><tr><td>Altın Etchant</td><td>Transene Company, INC, Danvers, MA, ABD</td><td>Tip TFA</td><td></td></tr><tr><td>Delik delici</td><td>Dremel, Mount Prospect, Illinois</td><td>Model #4000</td><td>4000 Yüksek Performanslı Değişken Hızlı Döner</td></tr><tr><td>Ters Mikroskop</td><td>Amscope, Irvine, CA, ABD</td><td>IN480TC-FL-MF603</td><td></td></tr><tr><td>Lazer Doppler vibrometre (LDV)</td><td>Polytec, Waldbronn, Almanya</td><td>UHF-120</td><td>4 "çift taraflı cilalı 0,5 mm kalınlığında 128 derece; Y-döndürülmüş kesim lityum niobat</td></tr><tr><td>Lityum niobat substrat</td><td>PMOptics, Burlington, MA, ABD</td><td>PWLN-431232</td><td></td></tr><tr><td>Maske hizalayıcı</td><td>Heidelberg Instruments, Heidelberg, Almanya</td><td>MLA150</td><td>İçinde fabrikasyon işlemi gerçekleştirilir.</td></tr><tr><td>Nano3 temiz oda tesisi</td><td>UCSD, La Jolla, CA, ABD</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Negatif fotorezist</td><td>Futurrex, NJ, ABD</td><td>NR9-1500PY</td><td></td></tr><tr><td>Osiloskop</td><td>Keysight Teknolojileri, Santa Rosa, CA, ABD</td><td>InfiniiVision 2000 X-Serisi</td><td></td></tr><tr><td>Pozitif fotorezist</td><td></td><td>AZ1512</td><td>Denton Discovery 18 Püskürtme Sistemi</td></tr><tr><td>Sinyal üreteci</td><td>NF Corporation, Yokohama, Japonya</td><td>WF1967 çok işlevli jeneratör</td><td>Gofret Kepçe 4 "</td></tr><tr><td>Püskürtme biriktirme</td><td>Denton Vakum, NJ, ABD</td><td>Denton 18</td><td></td></tr><tr><td>Teflon gofret kepçe</td><td>ShapeMaster, Ogden, IL, ABD</td><td>SM4WD1</td><td></td></tr></tbody></table>

lityum niyobat üzerine yüzey akustik dalga cihazlarının İmalatı

Fabrication of Surface Acoustic Wave Devices on Lithium Niobate

Sıvıların ve parçacıkların akustik aktüasyon ile küçük ölçekte manipüle edilmesi, çip üzerine laboratuvar uygulamalarının hızlı büyümesine yardımcı oluyor. Megahertz-order yüzey akustik dalga (SAW) cihazları kendi yüzeyinde büyük ivmeler üretmek, kadar 108 m / s2, sırayla acoustofluidics tanımlamak için gelmiş gözlenen etkilerin çoğu ndan sorumlu: akustik akış ve akustik radyasyon kuvvetleri. Bu etkiler mikro ölçekte ve hatta nano ölçekte parçacık, hücre ve sıvı kullanımı için kullanılmıştır. Bu yazıda, SAW cihazlarının lityum niyobat üzerindeki iki ana üretim yöntemini açıkça gösteriyoruz: kaldırma ve ıslak gravür tekniklerinin ayrıntıları adım adım açıklanmıştır. Yüzeyde üretilen SAW'ın yüzeyde biriken elektrot deseni ve performansı ayrıntılı olarak görüntülenir. Üretim hileler ve sorun giderme de kaplıdır. Bu yordam, gelecekteki mikroakışkan uygulamalar için yüksek frekanslı SAW cihaz imalatı ve entegrasyonu için pratik bir protokol sunar.

Ölçülecek IDT, parmak genişliği ve aralarındaki boşluk 10 μm olduğundan, 40 μm dalga boyu ürettiği için 100 MHz'de rezonans frekansına sahip olacak şekilde tasarlanmıştır. Şekil 1 SAW cihazını ve BU yöntem kullanılarak üretilen IDT'yi göstermektedir.
IDT'nin rezonans frekansı ile eşleşen salınımlı bir elektrik sinyali kullanılarak SAW piezoelektrik malzemenin yüzeyinde üretilebilir. LDV yüzeydeki Doppler etkisi yle titreşimi ölçer ve sinyal işleme yoluyla genlik, hız, ivme ve ...

İki üretim teknikleri, kaldırma ve ıslak gravür, bir piezoelektrik substrat üzerine interdigital elektrot transdüserler üretiminde açıklanmıştır, lityum niyobat, yaygın yüzey akustik dalgalar oluşturmak için kullanılan şimdi nanoölçekli akışkanlar mikro geniş yarar bulma. Üretilen elektrotlar verimli megahertz sipariş Rayleigh yüzey akustik dalgalar neden gösterilmiştir.

Lityum Niyobat üzerine Yüzey Akustik Dalga Cihazlarının İmalatı

Manipulation of fluids and particles by acoustic actuation at small scale is aiding the rapid growth of lab-on-a-chip applications. Megahertz-order ...

Protokolümüz, özellikle bu gelişen alana girmek isteyen kişiler için değerli piezoelektrik yüzeyler üzerinde tipik yüzey akustik dalga cihazları nın üretilmesinin ayrıntılarını göstermektedir. Temizlik sırasında herhangi bir enkazı yüzeyden uzak tutmak, üretim sürecinde çok önemlidir. Gofretini önceden kırmak için, 100 santigrat derecede üç dakika pişirin.Sonra alüminyum folyo için gofret taşıyın. Gofret bir spin coater üzerine yerleştirin. Bir damlalık kullanarak, gofret yüzey alanının yaklaşık% 75 kapsayan gofret üzerine negatif photoresist yerleştirin.Yaklaşık 1,3 mikrometre lik bir foto-direnç kalınlığı üretmek için, spin coater:500 rpm üzerinde beş saniye boyunca saniyede 3, 000 rpm hızlanma ile aşağıdaki programı uygulayın, ardından 3, 500 rpm 40 saniye boyunca saniyede 3, 000 rpm hızlanma ile. 100 santigrat derece bir ocak üzerine yerleştirerek gofret pişirin. Ocak sıcaklığını 150 dereceye yükseltin ve bu sıcaklığı bir dakika koruyun.Sonra hotplate gofret hareket ettirin ve oda sıcaklığına havada gofret soğumasını bekleyin. Gofret doğrudan 150 santigrat derece de ocak üzerine yerleştirin. Isıtma dan sonra su havada soğumasını bekleyin.Foto-direniyi ultraviyole enerjiye maruz

fabrication-of-surface-acoustic-wave-devices-on-lithium-niobate

Research

JoVE Journal

Engineering

Mühendislik

Bu videoda ilk bir yüzey akustik dalga (SAW) akustik ters akışlı cihazın imalat ve operasyon prosedürleri açıklar. Daha sonra SAW pompa cihaz içinde nitel akış görselleştirme ve karmaşık akış kantitatif analiz her ikisi için izin veren bir deney düzeneği göstermektedir.

Yüzey-akustik dalga odaklı Akustik-ters akışlı Mikroakiskan Fabrikasyon, İşletme ve Akış Görselleştirme

Acoustofluidic cihazlar, manipüle konsantre ve asma mikro ve Ortaölçek varlıkları izole etmek için mikroakışkan kanalları içinde ultrasonik dalgaları kullanır. Bu protokol, kılıf sıvılar yardımı olmadan merkezi bir düzene partiküllerin odak toplu akustik duran dalgaları destekleyici bu tür bir cihazın imalat ve işlem tarif etmektedir.

Fabrikasyon ve Acoustofluidic Cihazlarının Çalışma Parçacıkların yoğunlaşırken Sheathless için Toplu Akustik Daimi Dalgalar desteklenmesi

Süperiletken mikrodalga rezonatörler ışık, kuantum bilgi işlem uygulamaları ve malzeme karakterizasyonu tespiti için ilgi çekicidir. Bu çalışma imalat ve süperiletken mikrodalga rezonatör saçılma parametrelerinin karakterizasyonu için ayrıntılı bir prosedür sunar.

Süperiletken Rezonatörler Fabrikasyon ve Karakterizasyonu

Biz Femtosaniye lazer kaynaklı ablasyon kullanılarak subwavelength çapı silis lifleri (optik nanolifler) 1-D fotonik kristal boşlukları imal edilmesi için bir protokol mevcut.

Femtosaniye Lazer kaynaklı Ablasyonu kullanarak nanolif 1-D Fotonik Kristal Kavitenin Fabrikasyon

Bir odaklı iyon ışını kullanarak mamüllerinin active LiPON tabanlı katı hal lityum nanobatteries imalatı için bir protokol sunulmuştur.

LiPON tabanlı katı hal lityum-iyon Nanobatteries in Situ test etmek için odaklı iyon kiriş imalatı

Manyetik mikro - ve taşınımı manyetik girdaplar transmisyon elektron mikroskobu (TEM) ve manyetik iletim x-ray mikroskobu (MTXM) çalışmaları için uygun şekillendirme spin yapılandırmalarla imalatı için bir protokol sunulmuştur.

Silikon nitrür membranlar üzerinde manyetik nanoyapıları imalatı transmisyon mikroskopisi teknikleri kullanarak manyetik girdap etütler

Microparticles bir çift frekanslı uyarma ile bir mikrosıvısal kanal değiştirmek için bir iletişim kuralı sunulur.

Çift frekanslı uyarilmalar ile yüzey akustik dalgalar ayakta tarafından Microparticle manipülasyon

Biz burada bir koku görüntülemek için uygulama için gerekli atomizasyon etkinliğini artırmak için amorf Teflon film ile yüzey akustik dalga (SAW) Cihazın yüzeyi kaplama için bir yöntem kurmak.

Koku görüntü için yüzey akustik dalga-Atomizer verimlilik geliştirme yöntemi

Biz kalkış fotolitografi, nano-derin reaktif iyon gravür ve oda sıcaklığında plazma ile akustik nanoakışkanlar için lityum niyobat üzerine yüzey akustik dalga aktüasyon cihazlarıentegrasyonu ile nanoheight kanalların imalatı göstermek tek kristal lityum niyobat yüzey aktif çok katmanlı yapıştırma, oksitler lityum niyobat yapıştırma için benzer bir süreç.

Akustik Nanofluidics için Lityum Niyobat ile Yüzey Akustik Dalga Aktüasyon Birleştiren Nanoheight Kanallarıimalatı

Lityum niyobat üzerindeki plaka elektrotlarının doğru akım püskürtmesi ile piezoelektrik kalınlık modu transdüserlerinin imalatı anlatılmaktadır. Ayrıca transdüser tutucu ve sıvı besleme sistemi ile güvenilir bir çalışma sağlanır ve epitendans analizi, lazer doppler vibrometri, yüksek hızlı görüntüleme ve lazer saçılma kullanılarak damlacık boyutu dağılımı ile karakterizasyon gösterilmiştir.

Atomizasyon ve Acoustofluidics için Kalınlık Modu Piezoelektrik Cihazların İmalatı ve Karakterizasyonu

Bu makale, tasarımdan fabrikasyona ve karakterizasyona kadar bir silisyum nitrür membran rezonatörünün yaşam döngüsünü izlemektedir.

High-Q Silisyum Nitrür Membran Rezonatörlerinin İmalatı ve Karakterizasyonu

Öğrenin, lityum niyobat üzerine yüzey akustik dalga cihazlarının imalatını lift-off ve ıslak tavlama teknikleriyle. Bu yöntem, mikro akışkanlar alanına yeni giren araştırmacılar için temel oluşturur.

Lityum Niyobat üzerine Yüzey Akustik Dalga Cihazlarının İmalatı

Daha fazla video keşfet