كان مدعوما من قبل صانع ألف مؤسسة أننبرغ زمالة بحوث الدراسات العليا، وكان يؤيد هذا العمل من قبل المؤسسة الوطنية للعلوم [085281 و 1028440].

1. Microsphere تلفيق <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> حدد كمية صغيرة (حوالي 5 بوصة) من الألياف الضوئية، وقطاع ~ 1.5 &quot;الكسوة واحدة من نهاية وتنظيف إما مع الميثانول أو الايثانول (الشكل 1A، ب). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إذا كانت متوفرة، يلتصق نهاية مع الساطور الألياف البصرية. إذا لم يتوفر، وقطع مع قواطع للاسلاك أو مقص بحيث يتم ترك ~ 0.5 &quot;. وميزة استخدام الألياف البصرية الساطور هو أنها تنتج على نحو سلس جدا، وقطع موحدة كما في الشكل 1B. خشونة الزائدة أو عيوب من قطع قد يسبب إنحسر متفاوت، وتخفيض عامل الجودة من المجالات الناتجة عن ذلك. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> كشف نهاية الألياف تنظيفها إلى 3W من قوة ليزر ثاني أكسيد الكربون 2 ركز على ~ 500μm قطرها حجم البقعة لل~ 1 ثانية (الشكل 1C، د، ه). وتنتج هذه المجالات ~ 200μm في القطر، ولكن يمكن ضبطها حجم بالزيادة أو النقصان القطر من الألياف البصرية. تعديل طفيف قد كثافة الليزر أيضا باللازمة لمجالات إنحسر أكبر أو أصغر ه. </li></ol> 2. Microtoroid تلفيق <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تصميم وصنع الضوئية الرئيسية مع الدوائر، والظلام الصلبة، في التباعد وقطر من اختيارك. من المهم أن نلاحظ أن toroids المنتجة ستكون 25-30٪ أصغر من الدوائر على القناع. على سبيل المثال، فإن دائرة الصلبة التي يبلغ قطرها 100 ميكرون إنتاج حلقي التي يبلغ قطرها حوالي 75 ميكرون. أيضا، فمن المستحسن أن يترك ما لا يقل عن 1-2mm في المسافة بين كل دائرة وعلى الأقل 5mm من الفضاء بين صفوف من دوائر وحول حواف قناع. منذ يجب أن يكون التعامل معها بعناية رقائق عينة مع ملاقط، من المهم أن يترك مساحة للملاقط إلى قبضة دون الإضرار toroids. مساحة إضافية كما يوفر مجالا للألياف الضوئية مدبب على ضوء زوجان في الأجهزة المصنعة، ويسمح بخفض عينات إلى أصغر المصفوفات أكثر سهولة. لهذا الإجراء، استخدمنا قناع مع صفوف من دي ميكرون 160الدوائر ameter ~ 1MM بعيدا، مع 5mm ~ المسافة بين كل صف من الدوائر. وtoroids أنهى ما يقرب من 110 ميكرون في القطر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تبدأ مع رقائق السيليكون مع طبقة سميكة من 2 ميكرومتر السيليكا نمت حراريا. يلتصق رقائق لتناسب نمط microdisk المطلوب على قناع ضوئيه، مما يترك مجالا للمقاومة للضوء حافة حبة. لاحظ أنه في بداية من تلفيق، فإنه عادة ما يكون الأكثر ملاءمة لصفائف عدة حفر من الدوائر على أكبر قطعة من رقائق السيليكون (~ الطول عدة سم X عدة). أكبر رقائق تسمح ضوئيه والبنك البريطاني الحفر من أكثر العينات في وقت واحد، ويتم التعامل معها بسهولة أكبر مع ملاقط. في وقت لاحق، وذلك قبل الحفر XeF الخطوة 2، فمن المستحسن أن يلتصق أكبر إلى أصغر رقائق صفائف للسماح أسرع وأكثر اتساقا XeF 2 الحفر. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> في fumehood، تماما تنظيف رقائق من قبل الشطف مع الميثانول، الأسيتون، الأيزوبروبانول، والماء منزوع الأيونات. ضربة العينات الجافة باستخدام النتروجين أو شركات تمت تصفيتهاضبط ressed بندقية الهواء، ووضعها على طبق من ذهب حار إلى 120 درجة مئوية لمدة لا تقل عن 2 دقيقة حتى يجف. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد السماح للرقائق بارد، ووضعها في fumehood القابلة للاشتعال / المذيبات وفضح لHMDS لمدة 2 دقيقة باستخدام طريقة ترسيب البخار. وترسب بخار بسيط الأسلوب: وضع بضع قطرات من HMDS في كوب صغير 10ML، ومن ثم تغطية وعاء رقائق صغيرة مع وعاء زجاجي أكبر لعقد بخار. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> وضع عينة على الدوار مع جبل بحجم مناسب. باستخدام زجاجة قطارة أو حقنة والتصفية، وتطبيق الواقي الضوئي للعينة. تدور معطف S1813 مقاومة للضوء على كل عينة لمدة 5 ثوان في 500rpm، تليها 45 ثانية في 3000rpm. ليست هناك حاجة حافة حبة إزالة إذا كانت الرقاقة كبيرة بما فيه الكفاية بحيث حبة حافة لا تتداخل مع الزخرفة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> لينة خبز مقاوم الضوء على طبق ساخن على 95 درجة مئوية لمدة 2 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام قناع اليجنر الأشعة فوق البنفسجية والضوئية الرئيسية المطلوبة، يعرض عينات مقاومة للضوء المغطاة إلىمجموعه 80mJ/cm 2 من الأشعة فوق البنفسجية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> تزج العينات في المطور MF-321 لإزالة مقاومة للضوء والتي تعرضت للأشعة فوق البنفسجية. في حين النامية، وتراقب عن كثب كما يتم إزالة مقاوم الضوء من رقاقة وحلها. من المهم أن يحرك / حفيف الحاوية باستمرار خلال هذه العملية لضمان إزالة مقاومة للضوء بشكل موحد. للمعلمات معينة، ومقاومة للضوء يأخذ حوالي 30 ثانية للتطوير. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> عندما أكثر من مقاومة للضوء غير مرغوب فيه قد حلت في المطور، شطف العينات بدقة تحت الماء الجاري، ضربة بلطف تجفيف العينات باستخدام النتروجين أو بندقية الهواء، وفحص العينات تحت المجهر للتأكد من تمت إزالة كل مقاومة للضوء غير مرغوب فيها. إذا لزم الأمر، يمكن أن تكون مغمورة العينات مرة أخرى في التطوير، ولكن ينبغي للمرء أن يكون حريصا على عدم تنمية متزايدة العينات كما يمكن أيضا أنماط مقاومة للضوء المطلوب للتلف. (إذا كان المطلوب من أنماط التالفة أو المعيبة، يمكن أن تكون مقاومة للضوءإزالة مع الأسيتون والخطوات التي يمكن أن تتكرر مرة أخرى 2،1-2،9). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد النامية، وشطفها جيدا العينات في المياه الجارية، ضربة بلطف تجفيف العينات، وخبز الثابت لهم على طبق ساخن على 110 درجة مئوية لمدة 2 دقيقة. هذه الخطوة مع ارتفاع درجات الحرارة ومقاومة للضوء فوق الزجاج في درجة الحرارة التي تمر بمرحلة انتقالية، الإنحسار ومقاومة للضوء وخشونة إصلاح جزئيا التي وقعت خلال عملية النامية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام أواني التفلون والمعدات اللازمة واقية، غمر العينات في تحسين ضوئي أكسيد مخزنة (البنك المركزي البريطاني). BOE يحتوي HF، الذي يحفر في السيليكا التي لا تغطيها مقاومة للضوء لتشكيل منصات السيليكا التعميم على رقاقة السيليكون (الشكل 2A-C). تحسن HF مخزنة تنتج أكثر سلاسة حفر، التقليل من خشونة في الدوائر السيليكا الناتجة عن ذلك. في حين أنه من الممكن خلط مخزنة HF HF بدءا من 49٪، وهذا يمكن أن يؤدي إلى نتائج شديدة التباين وعادة ما تتم كميات صغيرة فقط. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد حوالي 15-20 دقيقة (دepending على عينة الأنماط والأحجام وعدد العينات)، وإزالة عينات من البنك البريطاني باستخدام تفلون ملاقط. شطف بعناية العينات في المياه الجارية. تمت إزالة السيليكا عندما العينات أصبح مسعور. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الحفر، الشطف، وتجفيف العينات، وتفتيشها باستخدام المجهر الضوئي. تحقق للتأكد من تم محفورا أنماط المطلوب تماما وتمت إزالة جميع السيليكا غير المرغوب فيها. إذا لزم الأمر، والعودة العينات الى البنك البريطاني للمزيد من الحفر. وينبغي للمرء أن يكون حريصا على عدم overetch العينات، أو قد يكون معطوبا أنماط دائرية تحت مقاومة للضوء. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> مرة واحدة الحفر BOE كاملة، شطف جيدا العينات في الماء منزوع الأيونات وضربة الجافة. إذا كانت العينات على قطع كبيرة من رقاقة السيليكون، ويوصى أيضا على قطع منها (باستخدام منشار أو التكعيب الكاتب الماس) إلى أجزاء أصغر مع الصفوف الفردية من الدوائر السيليكا. وحفرت الصفوف الفردية من الدوائر بسرعة أكبر وبشكل موحد في XeF2 خطوة الحفر (2.16). تتم إزالة الغبار السيليكون التي تنتجها عدة قطاعات خلال تنظيف في الخطوة التالية. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> إزالة مقاومة للضوء وذلك بدهن مع الميثانول، الأسيتون، الأيزوبروبانول، والماء منزوع الأيونات، وتجفيف العينات باستخدام بندقية النيتروجين والتدفئة على طبق من 120 ° C ساخنة لما لا يقل عن 2 دقيقة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> باستخدام مطبوع 2 XeF، تنتقص من السيليكون تحت منصات السيليكا دائري لتشكيل microdisks السيليكا (الشكل 2D-F). يجب أن يكون محفورا مبلغ يقارب 1/3 من حجم الدائرة السيليكا، وبذلك يتسنى للعمود microdisk الناتج هو 1/3-1/2 ما يقرب من قطر القرص الإجمالي، على النحو الذي يحدده التفتيش مع المجهر الضوئي. عدد النبضات 2 XeF ومدة كل نبضة يعتمد على كمية من السيليكون في الغرفة ونوع مطبوع 2 XeF المستخدمة. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> بعد الحفر 2 XeF، يعرض عينات لشعاع ليزر ثاني أكسيد الكربون وركزت 2 في ما يقرب من 1يتم تشكيل 2W كثافة ثوان 3 ~ أو حتى حلقي السلس (الشكل 2G-I). قد تكون هناك حاجة اعتمادا على حجم الدقيق للقرص ومقدار XeF 2 تقوض، وكثافة أعلى قليلا أو أقل، ومدة التعرض لتشكيل microtoroid. من المهم أن يتم محاذاة وسط شعاع الليزر ومركز microdisk، بحيث microdisk السيليكا ستشكل على نحو سلس، microtoroid دائري. </li></ol> 3. ممثل النتائج ولا يمكن تصوير الأجهزة microsphere وmicrotoroid باستخدام كل من المجهر الضوئي والمجهر الإلكتروني (الشكل 1D، والبريد، والشكل 2H، ط). في جميع الصور، والتوحيد من سطح الجهاز هو واضح بشكل واضح. للتحقق من أن نهج مفصل يخلق فائقة س الأجهزة، ونحن تتميز أيضا عامل س من العديد من الأجهزة عن طريق إجراء (Δλ) linewidth قياس واحتساب المحملةس من تعبير بسيط: س = λ / Δλ = ωτ، حيث λ = الطول الموجي الرنانة، ω = تردد، وτ حياة الفوتون =. ويرد أطياف ممثل عن كل جهاز ملفقة باستخدام الإجراءات التفصيلية سابقا 1،9 و رسم بياني مقارنة بين العديد من الأجهزة في الشكل 3. عوامل الجودة لجميع الأجهزة هي أكثر من 10 مليون نسمة، وغالبيتهم من أكثر من 100 مليون نسمة. وكان هذا الطيف من microsphere صدى واحد، مشيرا إلى أن ضوء يقترن إما إلى وضع عقارب الساعة أو عكس اتجاه عقارب الساعة بصري التكاثر. ومع ذلك، عرضت لطيف من حلقي صدى الانقسام، مشيرا إلى أن ضوء بالإضافة إلى وسائط على حد سواء في اتجاه عقارب الساعة وعكس اتجاه عقارب الساعة في وقت واحد. هذه الظاهرة تحدث عندما يكون هناك نقص طفيف في موقع اقتران. من المناسب للطيف لLorentzian المزدوج، يمكن تحديد عامل س كل من وسائط. والظاهرة الانقسام صدىيمكن أن تحدث في كل من نا المجال ومرنانات حلقي، ولكن على نحو أكثر تواترا لوحظ في toroids كما هم أكثر عرضة للعيوب ولها وسائل أقل البصرية مقارنة المجالات. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig1.jpg" alt="الشكل 1"/> الرسم البياني رقم 1 التدفق. عملية تجويف تلفيق microsphere. أ) التقديم وب) مجهرية ضوئية من الألياف الضوئية وتنظيف المشقوق. ج) تقديم، د) صورة مجهرية ضوئية وه) مسح صورة مجهرية الإلكترون من microspere مرنان. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig2.jpg" alt="الشكل 2"/> الرسم البياني رقم 2 التدفق. عملية تجويف تلفيق microtoroid. 1 التقديم)، ب) من أعلى إلى مشاهدة صورة مجهرية ضوئية وج) جنبا إلى رأي مسح صورة مجهرية الإلكترون من لوحة أكسيد دائري، على النحو المحدد من قبل ضوئيه والحفر على البنك البريطاني. لاحظ طفيف إسفين شكل أكسيد التي يتم تشكيلها من قبل البنك البريطاني. د) والتقديم، ه) من أعلى إلى رأي<html> صورة مجهرية ضوئية وو) جنبا إلى رأي مسح صورة مجهرية الإلكترون من لوحة أكسيد بعد الحفر XeF الخطوة 2. لاحظ أن القرص أكسيد يحافظ على المحيط على شكل وتد. ز) التقديم، ح) من أعلى إلى مشاهدة صورة مجهرية ضوئية وط) جنبا إلى رأي مسح صورة مجهرية الإلكترون من تجويف microtoroid. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig3.jpg" alt="الشكل (3)"/> الشكل 3. أطياف الممثل عامل نوعية microsphere) أ و ب) تجاويف الرنانة microtoroid كما هو محدد باستخدام طريقة قياس linewidth. س في الأجهزة عالية جدا، ويمكن للمرء أن مراقبة الوضع تقسيم أو ذروة مزدوجة، والتي تعكس ضوء قبالة عيب صغير وتعمم في كلا الاتجاهين في اتجاه عقارب الساعة وعكس عقارب الساعة. ج) رسم بياني يوضح مقارنة العوامل س من microsphere عدة والتجاويف الرنانة microtoroid. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4164/4164fig3large.jpg" target="_blank">اضغط هنا للحصول على أكبر شخصية</a> . = &quot;jove_content&quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig4.jpg" alt="الشكل 4"/> الشكل 4. تخطيطي ليزر CO 2 إنحسر انشاء. وينعكس شعاع ليزر ثاني أكسيد الكربون 2 (الخط الأزرق الصلبة)، وركزت بعد ذلك على عينة. يمر من خلال 10.6 ميكرون / 633 نانومتر شعاع الموحد، الذي ينقل 10،6 ميكرون، ويعكس 633 نانومتر. الصور الضوئية العمود انعكاس للنموذج الخروج من شعاع الموحد، وبالتالي، كانت الصورة الحمراء إلى حد ما. قائمة الأجزاء اللازمة لهذا الإعداد هو في الجدول رقم 4. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig5.jpg" alt="الشكل 5"/> الشكل 5. reflowed بشكل غير صحيح microsphere) و ب) تجاويف الرنانة microtoroid. بسبب وضع غير صحيح ضمن شعاع، والجهاز هو سوء تشكيلها. ج) ونتيجة لضعف أو الطباعة الحجرية الضوئية الرئيسية الفقراء، وحلقي والقمر على شكل.

<ol>
	<li>Armani, D. K., Kippenberg, T. J., Spillane, S. M., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high-Q+toroid+microcavity+on+a+chip.">Ultra-high-Q toroid microcavity on a chip.</a> Nature. 421, 925-928 (2003).</li><li>Gorodetsky, M. L., Savchenkov, A. A., Ilchenko, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultimate+Q+of+optical+microsphere+resonators.">Ultimate Q of optical microsphere resonators.</a> Optics Letters. 21, 453-455 (1996).</li><li>Armani, A. M., Kulkarni, R. P., Fraser, S. E., Flagan, R. C., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Label-Free,+Single-Molecule+Detection+with+Optical+Microcavities.">Label-Free, Single-Molecule Detection with Optical Microcavities.</a> Science. 317, 783 (2007).</li><li>Choi, H. S., Ismail, S., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Studying+polymer+thin+films+with+hybrid+optical+microcavities.">Studying polymer thin films with hybrid optical microcavities.</a> Optics Letters. 36, 2152-2154 (2011).</li><li>Aoki, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Observation+of+strong+coupling+between+one+atom+and+a+monolithic+microresonator.">Observation of strong coupling between one atom and a monolithic microresonator.</a> Nature. 443, 671-674 (2006).</li><li>Hsu, H. -. S., Cai, C., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-low+threshold+Er:Yb+sol-gel+microlaser+on+silicon.">Ultra-low threshold Er:Yb sol-gel microlaser on silicon.</a> Optics Express. 17, 23265 (2009).</li><li>Zhu, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On-chip+single+nanoparticle+detection+and+sizing+by+mode+splitting+in+an+ultrahigh-Q+microresonator.">On-chip single nanoparticle detection and sizing by mode splitting in an ultrahigh-Q microresonator.</a> Nature Photonics. 4, 46-49 (2009).</li><li>Zhang, X., Choi, H. -. S., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultimate+quality+factor+of+silica+microtoroid+resonant+cavities.">Ultimate quality factor of silica microtoroid resonant cavities.</a> Applied Physics Letters. 96, 153304 (2010).</li><li>Vernooy, D. W., Ilchenko, V. S., Mabuchi, H., Streed, E. W., Kimble, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-Q+measurements+of+fused-silica+microspheres+in+the+near+infrared.">High-Q measurements of fused-silica microspheres in the near infrared.</a> Optics Letters. 23, 247-249 (1998).</li><li>Saleh, B. E. A., Teich, M. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Fundamentals of Photonics. , (2007).</li><li>Ilchenko, V. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Crystal+quartz+optical+whispering-gallery+resonators.">Crystal quartz optical whispering-gallery resonators.</a> Optics Letters. 33, 1569-1571 (2008).</li><li>Soteropulos, C., Hunt, H., Armani, A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Determination+of+binding+kinetics+using+whispering+gallery+mode+microcavities.">Determination of binding kinetics using whispering gallery mode microcavities.</a> Applied Physics Letters. 99, 103703 (2011).</li><li>Barclay, P. E., Srinivasan, K., Painter, O., Lev, B., Mabuchi, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Integration+of+fiber-coupled+high-Q+SiNx+microdisks+with+atom+chips.">Integration of fiber-coupled high-Q SiNx microdisks with atom chips.</a> Applied Physics Letters. 89, (2006).</li><li>Srinivasan, K., Painter, O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mode+coupling+and+cavity-quantum-dot+interactions+in+a+fiber-coupled+microdisk+cavity.">Mode coupling and cavity-quantum-dot interactions in a fiber-coupled microdisk cavity.</a> Physical Review. A. 75, (2007).</li><li>Xu, Q. F., Lipson, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=All-optical+logic+based+on+silicon+micro-ring+resonators.">All-optical logic based on silicon micro-ring resonators.</a> Optics Express. 15, 924-929 (2007).</li><li>Martin, A. L., Armani, D. K., Yang, L., Vahala, K. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Replica-molded+high-Q+polymer+microresonators.">Replica-molded high-Q polymer microresonators.</a> Optics Letters. 29, 533-535 (2004).</li><li>Chao, C. Y., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymer+microring+resonators+fabricated+by+nanoimprint+technique.">Polymer microring resonators fabricated by nanoimprint technique.</a> Journal of Vacuum Science Technology B. 20, 2862-2866 (2002).</li><li>Armani, A. M., Armani, D. K., Min, B., Vahala, K. J., Spillane, S. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-high-Q+microcavity+operation+in+H2O+and+D2O.">Ultra-high-Q microcavity operation in H2O and D2O.</a> Applied Physics Letters. 87, 151118 (2005).</li><li>Kovacs, G. T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Micromachined Transducers Sourcebook. , (1998).</li><li>Kovacs, G. T. A., Maluf, N. I., Petersen, K. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bulk+Micromaching+of+Silicon.">Bulk Micromaching of Silicon.</a> Proceedings of the IEEE. 86, 1536-1551 (1998).</li></ol>

الإعلان عن أي تضارب في المصالح.

كما هو الحال مع أي بنية البصرية، والحفاظ على النظافة في كل خطوة من عملية التصنيع ذات أهمية حاسمة. كما أن هناك العديد من الكتب المدرسية مكتوبة حول هذا الموضوع من الطباعة الحجرية وتلفيق، وليس المقصود الاقتراحات دون أن يكون شاملا، ولكن تسليط الضوء على عدد قليل من القضاي...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم الجزء </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> الألياف الكاتب </td><td> نيوبورت </td><td> F-RFS </td><td> اختياري </td></tr><tr><td> الألياف البصرية </td><td> نيوبورت </td><td> F-SMF-28 </td><td> ويمكن استخدام أي نوع من الألياف البصرية. </td></tr><tr><td> الألياف الطلاء متجرد </td><td> نيوبورت </td><td> F-STR-175 </td><td> ويمكن أيضا أن تستخدم تقشير الأسلاك </td></tr><tr><td> الإيثانول </td><td> أي بائع </td><td> مذيب مستوى نقاء </td><td> الميثانول أو الأيسوبروبانول هي بدائل </td></tr></tbody></table> الجدول رقم 1. مواد تصنيع Microsphere. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم كاشف </td><td> شركة </td><td> &lt;عدد قوي&gt; كتالوج </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> رقائق السيليكون مع 2μm السيليكا نمت حراريا </td><td> WRS المواد </td><td> N / A </td><td> نحن نستخدم جوهري 8، &lt;100&gt; (4)، &quot;بقطر </td></tr><tr><td> HMDS (Hexamethyldisilazane) </td><td> الدريتش </td><td> 440191 </td><td></td></tr><tr><td> مقاومة للضوء </td><td> شيبلي </td><td> S1813 </td><td></td></tr><tr><td> المطور </td><td> شيبلي </td><td> MF-321 </td><td></td></tr><tr><td> مخزنة HF - تحسين </td><td> Transene </td><td> N / A </td><td> وHF تحسين مخزنة يعطي سلاسة، ونوعية أفضل من حفر BOE عادي أو HF </td></tr><tr><td> الأسيتون، والميثانول، الأيزوبروبانول </td><td> أي بائع </td><td> 99.8٪ نقاء </td><td></td></tr></tbody></table> الجدول 2. MICRمواد التصنيع otoroid. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> معدات اسم </td><td> الصانع </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> الغزال </td><td> Solitec </td><td> 5110-ND </td><td> ويمكن استخدام أي الدوار. </td></tr><tr><td> اليجنر </td><td> Suss Microtec </td><td> MJB 3 </td><td> ويمكن استخدام أي اليجنر. </td></tr><tr><td> XeF 2 مطبوع </td><td> أجهزة اتصال متطورة، وشركة </td><td> # ADCETCH2007 </td><td></td></tr></tbody></table> الجدول 3. Microtoroid معدات التصنيع. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> اسم الجزء </td><td> شركة </td><td> فهرس العدد </td><td> تعليقات </td></tr><tr><td> CO 2 </suب&gt; ليزر </td><td> Synrad </td><td> مسلسل 48 </td><td></td></tr><tr><td> 3 المحور مرحلة </td><td> OptoSigma </td><td> 120-0770 </td><td> متوفر من الشركات الأخرى أيضا. </td></tr><tr><td> سي العاكس 1 &quot;قطر) </td><td> II-VI </td><td> 308325 </td><td> متوفر من الشركات الأخرى أيضا. </td></tr><tr><td> gimbal جبل الحركية (للسيليكون عاكس) </td><td> ثور مختبرات </td><td> KX1G </td><td> متوفر من الشركات الأخرى أيضا. </td></tr><tr><td> شعاع الموحد (1 &quot;قطر) </td><td> ميلر البصريات </td><td> L19100008-B0 </td><td> متوفر من الشركات الأخرى أيضا. </td></tr><tr><td> 4 &quot;طول العدسة (1&quot; قطر) </td><td> ميلر البصريات أو الثاني سادسا: </td><td></td><td> متوفر من الشركات الأخرى وكذلك </td></tr><tr><td> مشاركات متنوعة، يتصاعد عدسة </td><td> ثور مختبرات، نيوبورت، البصريات إدموند أو Optosigma </td><td></td><td></td></tr><tr><td> التكبير رؤية آلة 6000 نظام </td><td> Navitar </td><td> N / A </td><td> يتطلب عام USB الكاميرا وجهاز الكمبيوتر في الوقت الحقيقي التصوير. ويتم شراء هذا باعتباره عدة. </td></tr><tr><td> المصور لنظام 6000 تكبير </td><td> إدموند البصريات </td><td> 54-792 </td><td> متوفر من الشركات الأخرى أيضا. </td></tr><tr><td> محكمات وضع محور XZ ل6000 تكبير </td><td> باركر Daedal </td><td> CR4457، CR4452، 4499 </td><td> CR4457 هو المحور السيني، CR4452 هو محور Z-، 4499 وتزايد شريحة. </td></tr></tbody></table> الجدول 4. CO إنحسر ليزر 2 مجموعة المتابعة.

fabrication of silica ultra high quality factor microresonators

Whispering gallery resonant cavities confine light in circular orbits at their periphery.1-2 The photon storage lifetime in the cavity, quantified by the quality factor (Q) of the cavity, can be in excess of 500ns for cavities with Q factors above 100 million. As a result of their low material losses, silica microcavities have demonstrated some of the longest photon lifetimes to date1-2. Since a portion of the circulating light extends outside the resonator, these devices can also be used to probe the surroundings. This interaction has enabled numerous experiments in biology, such as single molecule biodetection and antibody-antigen kinetics, as well as discoveries in other fields, such as development of ultra-low-threshold microlasers, characterization of thin films, and cavity quantum electrodynamics studies.3-7
The two primary silica resonant cavity geometries are the microsphere and the microtoroid. Both devices rely on a carbon dioxide laser reflow step to achieve their ultra-high-Q factors (Q&gt;100 million).1-2,8-9 However, there are several notable differences between the two structures. Silica microspheres are free-standing, supported by a single optical fiber, whereas silica microtoroids can be fabricated on a silicon wafer in large arrays using a combination of lithography and etching steps. These differences influence which device is optimal for a given experiment.
Here, we present detailed fabrication protocols for both types of resonant cavities. While the fabrication of microsphere resonant cavities is fairly straightforward, the fabrication of microtoroid resonant cavities requires additional specialized equipment and facilities (cleanroom). Therefore, this additional requirement may also influence which device is selected for a given experiment.
Introduction
An optical resonator efficiently confines light at specific wavelengths, known as the resonant wavelengths of the device. 1-2 The common figure of merit for these optical resonators is the quality factor or Q. This term describes the photon lifetime (&tau;o) within the resonator, which is directly related to the resonator's optical losses. Therefore, an optical resonator with a high Q factor has low optical losses, long photon lifetimes, and very low photon decay rates (1/&tau;o). As a result of the long photon lifetimes, it is possible to build-up extremely large circulating optical field intensities in these devices. This very unique property has allowed these devices to be used as laser sources and integrated biosensors.10
A unique sub-class of resonators is the whispering gallery mode optical microcavity. In these devices, the light is confined in circular orbits at the periphery. Therefore, the field is not completely confined within the device, but evanesces into the environment. Whispering gallery mode optical cavities have demonstrated some of the highest quality factors of any optical resonant cavity to date.9,11 Therefore, these devices are used throughout science and engineering, including in fundamental physics studies and in telecommunications as well as in biodetection experiments. 3-7,12
Optical microcavities can be fabricated from a wide range of materials and in a wide variety of geometries. A few examples include silica and silicon microtoroids, silicon, silicon nitride, and silica microdisks, micropillars, and silica and polymer microrings.13-17 The range in quality factor (Q) varies as dramatically as the geometry. Although both geometry and high Q are important considerations in any field, in many applications, there is far greater leverage in boosting device performance through Q enhancement. Among the numerous options detailed previously, the silica microsphere and the silica microtoroid resonator have achieved some of the highest Q factors to date.1,9 Additionally, as a result of the extremely low optical loss of silica from the visible through the near-IR, both microspheres and microtoroids are able to maintain their Q factors over a wide range of testing wavelengths.18 Finally, because silica is inherently biocompatible, it is routinely used in biodetection experiments.
In addition to high material absorption, there are several other potential loss mechanisms, including surface roughness, radiation loss, and contamination loss.2 Through an optimization of the device size, it is possible to eliminate radiation losses, which arise from poor optical field confinement within the device. Similarly, by storing a device in an appropriately clean environment, contamination of the surface can be minimized. Therefore, in addition to material loss, surface scattering is the primary loss mechanism of concern.2,8
In silica devices, surface scattering is minimized by using a laser reflow technique, which melts the silica through surface tension induced reflow. While spherical optical resonators have been studied for many years, it is only with recent advances in fabrication technologies that researchers been able to fabricate high quality silica optical toroidal microresonators (Q&gt;100 million) on a silicon substrate, thus paving the way for integration with microfluidics.1
The present series of protocols details how to fabricate both silica microsphere and microtoroid resonant cavities. While silica microsphere resonant cavities are well-established, microtoroid resonant cavities were only recently invented.1 As many of the fundamental methods used to fabricate the microsphere are also used in the more complex microtoroid fabrication procedure, by including both in a single protocol it will enable researchers to more easily trouble-shoot their experiments.

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators at JoVE.com

Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators

وصفنا في استخدام تقنية ليزر ثاني أكسيد الكربون إنحسر الى افتعال تجاويف السيليكا الرنانة، بما في ذلك قائمة بذاتها المجهرية وmicrotoroids على الرقاقة. طريقة إنحسر يزيل العيوب السطحية، مما يسمح للأعمار الفوتون طويلة داخل كلا الجهازين. الأجهزة الناتجة لديها من العوامل ذات جودة عالية جدا، وتمكين التطبيقات التي تتراوح بين الاتصالات السلكية واللاسلكية إلى biodetection.

تلفيق من السيليكا عالية جدا Microresonators عامل الجودة

Whispering gallery resonant cavities confine light in circular orbits at their periphery.1-2 The photon storage lifetime in the cavity, quantified by the ...

fabrication-of-silica-ultra-high-quality-factor-microresonators

Research

JoVE Journal

Engineering

16.0K Views.  University of Southern California. وصفنا في استخدام تقنية ليزر ثاني أكسيد الكربون إنحسر الى افتعال تجاويف السيليكا الرنانة، بما في ذلك قائمة بذاتها المجهرية وmicrotoroids على الرقاقة. طريقة إنحسر يزيل العيوب السطحية، مما يسمح للأعمار الفوتون طويلة داخل كلا الجهازين. الأجهزة الناتجة لديها من العوامل ?...

Video: Fabrication of Silica Ultra High Quality Factor Microresonators

Angle-resolved Photoemission Spectroscopy At Ultra-low Temperatures

The physical properties of a material are defined by its electronic structure. Electrons in solids are characterized by energy (&omega;) and momentum (k) and the probability to find them in a particular state with given &omega; and k is described by the spectral function A(k, &omega;). This function can be directly measured in an experiment based on the well-known photoelectric effect, for the explanation of which Albert Einstein received the Nobel Prize back in 1921. In the photoelectric effect the light shone on a surface ejects electrons from the material. According to Einstein, energy conservation allows one to determine the energy of an electron inside the sample, provided the energy of the light photon and kinetic energy of the outgoing photoelectron are known. Momentum conservation makes it also possible to estimate k relating it to the momentum of the photoelectron by measuring the angle at which the photoelectron left the surface. The modern version of this technique is called Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy (ARPES) and exploits both conservation laws in order to determine the electronic structure, i.e. energy and momentum of electrons inside the solid. In order to resolve the details crucial for understanding the topical problems of condensed matter physics, three quantities need to be minimized: uncertainty* in photon energy, uncertainty in kinetic energy of photoelectrons and temperature of the sample.
In our approach we combine three recent achievements in the field of synchrotron radiation, surface science and cryogenics. We use synchrotron radiation with tunable photon energy contributing an uncertainty of the order of 1 meV, an electron energy analyzer which detects the kinetic energies with a precision of the order of 1 meV and a He3 cryostat which allows us to keep the temperature of the sample below 1 K. We discuss the exemplary results obtained on single crystals of Sr2RuO4 and some other materials. The electronic structure of this material can be determined with an unprecedented clarity.

The overall goal of this method is to determine the low-energy electronic structure of solids at ultra-low temperatures using Angle-Resolved Photoemission Spectroscopy with synchrotron radiation.

زاوية التحليل الطيفي إصدار ضوئي في حل درجات الحرارة المنخفضة جدا

The physical properties of a material are defined by its  electronic structure. Electrons in solids are characterized by energy (&omega;)  and momentum ...

Synthesis and Microdiffraction at Extreme Pressures and Temperatures

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary interiors, design materials with novel properties, understand the mechanical behavior of materials exposed to very high stresses as in explosions or impacts. Synthesis and structural analysis of materials at extreme conditions of pressure and temperature entails remarkable technical challenges. In the laser heated diamond anvil cell (LH-DAC), very high pressure is generated between the tips of two opposing diamond anvils forced against each other; focused infrared laser beams, shined through the diamonds, allow to reach very high temperatures on samples absorbing the laser radiation. When the LH-DAC is installed in a synchrotron beamline that provides extremely brilliant x-ray radiation, the structure of materials under extreme conditions can be probed in situ. LH-DAC samples, although very small, can show highly variable grain size, phase and chemical composition. In order to obtain the high resolution structural analysis and the most comprehensive characterization of a sample, we collect diffraction data in 2D grids and combine powder, single crystal and multigrain diffraction techniques. Representative results obtained in the synthesis of a new iron oxide, Fe4O5 1 will be shown.

The laser heated diamond anvil cell combined with synchrotron micro-diffraction techniques allows researchers to explore the nature and properties of new phases of matter at extreme pressure and temperature (PT) conditions. Heterogeneous samples can be characterized in situ under high pressure by 2D mapping and combined powder, single-crystal and multigrain diffraction approaches.

التوليف وMicrodiffraction في الضغوط الشديدة ودرجات الحرارة

High pressure compounds and polymorphs are investigated for a broad range of purposes such as determine structures and processes of deep planetary ...

Convergent Polishing: A Simple, Rapid, Full Aperture Polishing Process of High Quality Optical Flats &amp; Spheres

Convergent Polishing is a novel polishing system and method for finishing flat and spherical glass optics in which a workpiece, independent of its initial shape (i.e., surface figure), will converge to final surface figure with excellent surface quality under a fixed, unchanging set of polishing parameters in a single polishing iteration. In contrast, conventional full aperture polishing methods require multiple, often long, iterative cycles involving polishing, metrology and process changes to achieve the desired surface figure. The Convergent Polishing process is based on the concept of workpiece-lap height mismatch resulting in pressure differential that decreases with removal and results in the workpiece converging to the shape of the lap. The successful implementation of the Convergent Polishing process is a result of the combination of a number of technologies to remove all sources of non-uniform spatial material removal (except for workpiece-lap mismatch) for surface figure convergence and to reduce the number of rogue particles in the system for low scratch densities and low roughness. The Convergent Polishing process has been demonstrated for the fabrication of both flats and spheres of various shapes, sizes, and aspect ratios on various glass materials. The practical impact is that high quality optical components can be fabricated more rapidly, more repeatedly, with less metrology, and with less labor, resulting in lower unit costs. In this study, the Convergent Polishing protocol is specifically described for fabricating 26.5 cm square fused silica flats from a fine ground surface to a polished ~&#955;/2 surface figure after polishing 4 hr per surface on a 81 cm diameter polisher.

A novel optical polishing process, called &#8220;Convergent Polishing&#8221;, which enables faster, lower cost polishing, is described. Unlike conventional polishing processes, Convergent Polishing allows a glass workpiece to be polished in a single iteration and with high surface quality to its final surface figure without requiring changes to polishing parameters.

المتقاربة تلميع: بسيطة، عملية سريعة، فتحة كاملة تلميع عالية الجودة البصرية شقق و المجالات

Convergent Polishing is a novel polishing system and method for finishing flat and spherical glass optics in which a workpiece, independent of its initial ...

Fabrication of High Contrast Gratings for the Spectrum Splitting Dispersive Element in a Concentrated Photovoltaic System

High contrast gratings are designed and fabricated and its application is proposed in a parallel spectrum splitting dispersive element that can improve the solar conversion efficiency of a concentrated photovoltaic system. The proposed system will also lower the solar cell cost in the concentrated photovoltaic system by replacing the expensive tandem solar cells with the cost-effective single junction solar cells. The structures and the parameters of high contrast gratings for the dispersive elements were numerically optimized. The large-area fabrication of high contrast gratings was experimentally demonstrated using nanoimprint lithography and dry etching. The quality of grating material and the performance of the fabricated device were both experimentally characterized. By analyzing the measurement results, the possible side effects from the fabrication processes are discussed and several methods that have the potential to improve the fabrication processes are proposed, which can help to increase the optical efficiency of the fabricated devices.

The fabrication of high contrast gratings as the parallel spectrum splitting dispersive element in a concentrated photovoltaic system is demonstrated. Fabrication processes including nanoimprint lithography, TiO2 sputtering and reactive ion etching are described. Reflectance measurement results are used to characterize the optical performance.

تصنيع حواجز شبكية عالية التباين لتقسيم الطيف المتشتتة عنصر في نظام الضوئية المركزة

High contrast gratings are designed and fabricated and its application is proposed in a parallel spectrum splitting dispersive element that can improve ...

The Evolution of Silica Nanoparticle-polyester Coatings on Surfaces Exposed to Sunlight

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, building and food industries, amongst others. Polyester and coatings containing both polyester and silica nanoparticles (SiO2NPs) have been widely used to protect steel substrata from corrosion. In this study, we utilized X-ray photoelectron spectroscopy, attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy, water contact angle measurements, optical profiling and atomic force microscopy to provide an insight into how exposure to sunlight can cause changes in the micro- and nanoscale integrity of the coatings. No significant change in surface micro-topography was detected using optical profilometry, however, statistically significant nanoscale changes to the surface were detected using atomic force microscopy. Analysis of the X-ray photoelectron spectroscopy and attenuated total reflection infrared micro-spectroscopy data revealed that degradation of the ester groups had occurred through exposure to ultraviolet light to form COO&#903;, -H2C&#903;, -O&#903;, -CO&#903; radicals. During the degradation process, CO and CO2 were also produced.

Two types of surfaces, polyester-coated steel and polyester coated with a layer of silica nanoparticles, were studied. Both surfaces were exposed to sunlight, which was found to cause substantial changes in the chemistry and nanoscale topography of the surface.

تطور السيليكا طلاءات الجسيمات النانوية البوليستر على السطوح المعرضة لأشعة الشمس

Corrosion of metallic surfaces is prevalent in the environment and is of great concern in many areas, including the military, transport, aviation, ...

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia (YSZ) Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) scaffolds with tunable specific surface areas up to 80 m2&#183;g-1. An aqueous solution of a zirconium salt, yttrium salt, and glucose is mixed with propylene oxide (PO) to form a gel. The gel is dried under ambient conditions to form a xerogel. The xerogel is pressed into pellets and then sintered in an argon atmosphere. During sintering, a YSZ ceramic phase forms and the organic components decompose, leaving behind amorphous carbon. The carbon formed in situ serves as a hard template, preserving a high surface area YSZ nanomorphology at sintering temperature. The carbon is subsequently removed by oxidation in air at low temperature, resulting in a porous, nanostructured YSZ scaffold. The concentration of the carbon template and the final scaffold surface area can be systematically tuned by varying the glucose concentration in the gel synthesis. The carbon template concentration was quantified using thermogravimetric analysis (TGA), the surface area and pore size distribution was determined by physical adsorption measurements, and the morphology was characterized using scanning electron microscopy (SEM). Phase purity and crystallite size was determined using X-ray diffraction (XRD). This fabrication approach provides a novel, flexible platform for realizing unprecedented scaffold surface areas and nanomorphologies for ceramic-based electrochemical energy conversion applications, e.g. solid oxide fuel cell (SOFC) electrodes.

High Temperature Fabrication of Nanostructured Yttria-Stabilized-Zirconia YSZ Scaffolds by In Situ Carbon Templating Xerogels

A protocol for fabricating porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ) scaffolds at temperatures between 1,000 &#176;C and 1,400 &#176;C is presented.

تصنيع درجة الحرارة عالية من ذات البنية النانومترية اليتريا-استقرت-زركونيا (YSZ) السقالات من قبل<em&gt; في الموقع</em&gt; الكربون النموذجيه Xerogels

We demonstrate a method for the high temperature fabrication of porous, nanostructured yttria-stabilized-zirconia (YSZ, 8 mol% yttria - 92 mol% zirconia) ...

Characterization of Ultra-fine Grained and Nanocrystalline Materials Using Transmission Kikuchi Diffraction

One of the challenges in microstructure analysis nowadays resides in the reliable and accurate characterization of ultra-fine grained (UFG) and nanocrystalline materials. The traditional techniques associated with scanning electron microscopy (SEM), such as electron backscatter diffraction (EBSD), do not possess the required spatial resolution due to the large interaction volume between the electrons from the beam and the atoms of the material. Transmission electron microscopy (TEM) has the required spatial resolution. However, due to a lack of automation in the analysis system, the rate of data acquisition is slow which limits the area of the specimen that can be characterized. This paper presents a new characterization technique, Transmission Kikuchi Diffraction (TKD), which enables the analysis of the microstructure of UFG and nanocrystalline materials using an SEM equipped with a standard EBSD system. The spatial resolution of this technique can reach 2 nm. This technique can be applied to a large range of materials that would be difficult to analyze using traditional EBSD. After presenting the experimental set up and describing the different steps necessary to realize a TKD analysis, examples of its use on metal alloys and minerals are shown to illustrate the resolution of the technique and its flexibility in term of material to be characterized.

This paper provides a detailed method to characterize the microstructure of ultra-fine grained and nanocrystalline materials using a scanning electron microscope equipped with a standard electron backscatter diffraction system. Metal alloys and minerals presenting refined microstructures are analyzed using this technique, showing the diversity of its possible applications.

توصيف محبب غاية في الدقة وNanocrystalline المواد عن طريق نقل كيكوتشي حيود

One of the challenges in microstructure analysis nowadays resides in the reliable and accurate characterization of ultra-fine grained (UFG) and ...

Scalable Solution-processed Fabrication Strategy for High-performance, Flexible, Transparent Electrodes with Embedded Metal Mesh

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a polymer film. This paper also presents a low-cost, vacuum-free fabrication method for this novel TE; the approach combines lithography, electroplating, and imprint transfer (LEIT) processing. The embedded nature of the EMTEs offers many advantages, such as high surface smoothness, which is essential for organic electronic device production; superior mechanical stability during bending; favorable resistance to chemicals and moisture; and strong adhesion with plastic film. LEIT fabrication features an electroplating process for vacuum-free metal deposition and is favorable for industrial mass production. Furthermore, LEIT allows for the fabrication of metal mesh with a high aspect ratio (i.e., thickness to linewidth), significantly enhancing its electrical conductance without adversely losing optical transmittance. We demonstrate several prototypes of flexible EMTEs, with sheet resistances lower than 1 &#937;/sq and transmittances greater than 90%, resulting in very high figures of merit (FoM) &#8211; up to 1.5 x 104 &#8211; which are amongst the best values in the published literature.

This protocol describes a solution-based fabrication strategy for high-performance, flexible, transparent electrodes with fully-embedded, thick metal mesh. Flexible transparent electrodes fabricated by this process demonstrate among the highest reported performances, including ultra-low sheet resistance, high optical transmittance, mechanical stability under bending, strong substrate adhesion, surface smoothness, and environmental stability.

قابلة للتطوير حل معالجتها استراتيجية تصنيع عالية الأداء، مرنة، أقطاب شفافة مع شبكة معدنية جزءا لا يتجزأ

Here, the authors report the embedded metal-mesh transparent electrode (EMTE), a new transparent electrode (TE) with a metal mesh completely embedded in a ...

Fabrication of Ultra-thin Color Films with Highly Absorbing Media Using Oblique Angle Deposition

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present an advanced method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics. The proposed process addresses several fabrication issues, including large area processing. Specifically, the protocol describes a process for fabricating ultra-thin color films using an electron beam evaporator for oblique angle deposition of germanium (Ge) and gold (Au) on silicon (Si) substrates.&#160; Film porosity produced by the oblique angle deposition induces color changes in the ultra-thin film. The degree of color change depends on factors such as deposition angle and film thickness. Fabricated samples of the ultra-thin color films showed improved color tunability and color purity. In addition, the measured reflectance of the fabricated samples was converted into chromatic values and analyzed in terms of color. Our ultra-thin film fabricating method is expected to be used for various ultra-thin film applications such as flexible color electrodes, thin film solar cells, and optical filters. Also, the process developed here for analyzing the color of the fabricated samples is broadly useful for studying various color structures.

We present a detailed method for fabricating ultra-thin color films with improved characteristics for optical coatings. The oblique angle deposition technique using an electron beam evaporator allows improved color tunability and purity. Fabricated films of Ge and Au on Si substrates were analyzed by reflectance measurements and color information conversion.

تصنيع الأفلام اللون رقيقة جداً مع الغاية استيعاب وسائل الإعلام استخدام الترسيب زاوية مائلة

Ultra-thin film structures have been studied extensively for use as optical coatings, but performance and fabrication challenges remain.&#160; We present ...

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of nanowires. DEP is used for nanowire analysis, characterization, and for solution-based fabrication of semiconducting devices. The method works by applying an alternating electric field between metallic electrodes. The nanowire formulation is then dropped onto the electrodes which are on an inclined surface to create a flow of the formulation using gravity. The nanowires then align along the gradient of the electric field and in the direction of the liquid flow. The frequency of the field can be adjusted to select nanowires with superior conductivity and lower trap density. 
In this work, flow-assisted DEP is used to create nanowire field effect transistors. Flow-assisted DEP has several advantages: it allows selection of nanowire electrical properties; control of nanowire length; placement of nanowires in specific areas; control of orientation of nanowires; and control of nanowire density in the device. 
The technique can be expanded to many other applications such as gas sensors and microwave switches. The technique is efficient, quick, reproducible, and it uses a minimal amount of dilute solution making it ideal for the testing of novel nanomaterials. Wafer scale assembly of nanowire devices can also be achieved using this technique, allowing large numbers of samples for testing and large-area electronic applications.

In this paper, flow assisted dielectrophoresis is demonstrated for the self-assembly of nanowire devices. The fabrication of a silicon nanowire field effect transistor is shown as an example.

ديليكتروفوريسيس ساعد تدفق: طريقة منخفضة تكلفة لتصنيع الأجهزة عالية الأداء الحل مفهرسة أسلاك متناهية الصغر

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...