Maker א נתמך על ידי קרן אננברג מחקר לתואר שני התמחות, וזה עבודה נתמך על ידי הקרן הלאומית למדע [085281 ו 1028440].

1. Microsphere ייצור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> בחר כמות קטנה (כ 5 ס&quot;מ) של סיב אופטי, פס ~ 1.5 &quot;חיפוי מקצה אחד ולנקות עם מתנול או אתנול (איור 1 א, ב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אם זמין, לדבוק בסוף עם סיב אופטי קופיץ. אם לא זמין, לחתוך עם מספרי תיל או מספריים כאלה ~ 0.5 &quot;שנשאר. היתרון של שימוש בסיבים אופטיים קופיץ הוא שהיא מייצרת מאוד חלקה, חתך אחיד כמו איור 1 ב. החספוס מוגזמת או פגמים מחתך עלול לגרום reflow אחיד, ובכך מפחית את גורם איכות בתחומי וכתוצאה מכך. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לחשוף את סוף סיבים כדי לנקות 3W כוח לייזר CO 2 ממוקדת גודל ~ במקום 500μm בקוטר של 1 ~ 2 (איור 1 ג, ד, ה). זה מייצר כדורים ~~~HEAD=NNS 200μm בקוטר, אך גודל יכול להיות מכוון על ידי הגדלת או הקטנת הקוטר של הסיב האופטי. מעט התאמת עוצמת הלייזר גם בצורך תחומי reflow גדול או קטן יותר אלקטרוני. </li></ol> 2. Microtoroid ייצור <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לתכנן ולבצע photomask, עם עיגולים שחורים מוצקים, על המרווח ואת קוטר על פי בחירתך. חשוב לציין כי את הכעכים המיוצרים יהיה 25-30% יותר מאשר את העיגולים על המסכה. לדוגמה, עיגול מלא בקוטר של 100 מיקרון יפיק toroid בקוטר של כ 75 מיקרון. כמו כן, מומלץ להשאיר לפחות 1-2 מ&quot;מ של רווח בין כל מעגל ולפחות 5 מ&quot;מ של רווח בין מערכים של במעגלים סביב קצות המסיכה. מאז פרוסות המדגם יש לטפל בזהירות עם הפינצטה, חשוב להשאיר מקום את פינצטה עד אחיזה מבלי לפגוע הכעכים. שטח נוסף גם מספק מקום סיבים אופטיים מחודדות לאור הזוג לתוך המכשירים מוגמרים, ומאפשר דגימות להיות חתוך מערכים קטנים יותר בקלות רבה יותר. על הליך זה, השתמשנו מסכה עם שורות של 160 מיקרומטר דיחוגים ameter ~ 1mm זה מזה, עם 5 מ&quot;מ ~ של רווח בין כל שורה של עיגולים. את הכעכים סיימו כ 110 מיקרומטר בקוטר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> להתחיל עם פרוסות סיליקון עם שכבת 2 מיקרומטר עבה של סיליקה גדל תרמית. לבקע את פרוסות להתאים את הדפוס הרצוי microdisk על מסכת photolithography, משאיר מקום photoresist קצה חרוז. שים לב, בתחילת ייצור, זה בדרך כלל הכי נוח למערכי מספר לחרוט של מעגלים על פיסות גדולות יותר של פרוסות סיליקון (~ ס&quot;מ למספר סביבות כמה ס&quot;מ). פרוסות גדולות יותר לאפשר photolithography ואת הבנק המרכזי של אנגליה חריטה של ​​דוגמאות נוספות בכל פעם, ואת הטיפול ביתר קלות עם פינצטה. מאוחר יותר, לפני שלב XeF 2 תחריט, מומלץ לדבוק פרוסות גדולות יותר למערכים קטנים יותר כדי לאפשר מהר יותר, אחיד יותר XeF 2 תחריט. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ב fumehood, ניקיון יסודי של ופלים ידי שטיפה עם מתנול אצטון, isopropanol, ומים deionized. לפוצץ את הדגימות לייבש באמצעות חנקן או comp מסונניםאקדח אוויר ressed, ומניחים אותם על צלחת חמה להגדיר עד 120 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות לפחות לייבוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר להניח את פרוסות מגניב, למקם אותם fumehood דליק / ממס ולחשוף את HMDS במשך 2 דקות בשיטת שיקוע. השיטה פשוטה בתצהיר אדי: לשים כמה טיפות של HMDS בכוס קטנה 10 מ&quot;ל, ואז לכסות את ופלים כוס קטנה עם מיכל זכוכית גדול לקיים אדי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים דגימה על הצנטריפוגה עם הר בגודל מתאים. באמצעות בקבוק טפטפת או מזרק מסנן, להחיל photoresist המדגם. ספין S1813 photoresist המעיל על מדגם זה למשך 5 שניות על 500rpm, ואחריו 45 שניות על 3000rpm. הסרת הקצה ביד לא נדרש אם רקיק הוא גדול מספיק כדי חרוז קצה אינו מפריע דפוסים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפות רך photoresist על פלטה חשמלית על 95 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> שימוש aligner מסכת UV ו photomask הרצוי, לחשוף את photoresist מכוסי דגימותבסך הכל 80mJ/cm 2 של קרינת UV. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטבול את דגימות מפתח-321 MF להסיר photoresist שנחשף לאור UV. תוך פיתוח, מקרוב ולראות איך photoresist יוסר רקיק ופיזר. חשוב לעורר / סוויש מיכל כל הזמן במהלך תהליך זה כדי להבטיח את photoresist מוסר אחיד. עבור הפרמטרים שניתנו, photoresist לוקח כ 30 שניות לפתח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר רוב photoresist רצויות נמס על היזם, לשטוף את הדגימות באופן יסודי מתחת למים זורמים, לייבש בעדינות לפוצץ את הדגימות באמצעות חנקן או אקדח אוויר, לבדוק את דגימות במיקרוסקופ על מנת להבטיח את כל photoresist רצוי הוסר. במידת הצורך, דוגמאות ניתן לטבול שוב מפתח, אך יש להיזהר לא overdevelop דגימות כמו דפוסי photoresist הרצויות יכול גם להינזק. (אם את התבניות הרצויות פגומים או פגום, photoresist יכול להיותלהסיר עם אצטון צעדים 2.1-2.9 ניתן לחזור שוב). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר פיתוח, לשטוף ביסודיות את דגימות מים זורמים, לייבש בעדינות לפוצץ את הדגימות, וקשה לאפות אותם על צלחת חמה ב 110 מעלות צלזיוס למשך 2 דקות. פעולה זו מחממת את photoresist מעל הטמפרטורה שלו בכוס מעבר, reflowing photoresist וחספוס חלקית תיקון שהתרחש במהלך תהליך פיתוח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות טפלון מכולות ציוד מגן הצורך, לטבול את דגימות משופרת שנאגרו תחמוצת איכול (BOE). הבנק המרכזי של אנגליה מכיל HF, אשר etches סיליקה לא מכוסה על ידי photoresist ליצירת כריות סיליקה מעגליות על פרוסות סיליקון סיליקון (איור 2 א, ג). HF שנאגרו שיפור מייצרת חלק לחרוט, החספוס צמצום בחוגים סיליקה וכתוצאה מכך. למרות שניתן לערבב שנאגרו HF החל HF 49%, זה יכול להוביל לתוצאות משתנה מאוד כמו בדרך כלל רק כמויות קטנות עשויים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר כ 15-20 דקות (דepending על דפוסי לדוגמה, גדלים מספר דגימות), להסיר את דגימות הבנק המרכזי של אנגליה טפלון באמצעות פינצטה. בזהירות לשטוף את דגימות מים זורמים. סיליקה הוסר כאשר הדגימות להיות הידרופובי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תחריט, שטיפה, וייבוש דגימות, לבדוק אותם באמצעות מיקרוסקופ אופטי. ודא את הדפוסים הרצויים נחקקו לחלוטין וכל סיליקה רצוי הוסר. במידת הצורך, להחזיר את דגימות הבנק המרכזי של אנגליה על תחריט נוסף. יש להיזהר לא overetch דגימות, או עיגולים מתחת photoresist פגום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תחריט הבנק המרכזי של אנגליה הושלמה, יש לשטוף ביסודיות את דגימות המים deionized ולפוצץ יבש. אם הדגימות הן על פיסות גדולות של פרוסות סיליקון, מומלץ גם לחתוך אותם (בעזרת מסור חיתוך או להב חיתוך יהלומים) לחתיכות קטנות יותר עם שורות בודדות של חוגים סיליקה. שורות בודדות של חוגים חקוקות מהר יותר באופן אחיד XeF2 תחריט צעד (2.16). אבק סיליקון המיוצר על ידי חיתוך יוסר במהלך ניקוי בשלב הבא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הסר את photoresist על ידי שטיפה עם מתנול אצטון, isopropanol, ומים deionized, ולייבש את הדגימות באמצעות אקדח חנקן חימום על צלחת 120 ° C חם לפחות 2 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> באמצעות חרט 2 XeF, לערער סיליקון מתחת כריות סיליקה סיבוביות כדי ליצור microdisks סיליקה (איור 2 ד, ו). הסכום חקוק צריך להיות כ 1/3 של גודל המעגל של סיליקה, כך העמוד microdisk של המתקבל הוא כ 1/3-1/2 של קוטר הדיסק הכולל, כפי שנקבע עם מיקרוסקופ אופטי על ידי בדיקה. מספר XeF 2 פעימות ומשך הדופק בכל תלוי בכמות של סיליקון בחדר וסוג חרט 2 XeF בשימוש. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר תחריט 2 XeF, לחשוף את דגימות קרן ממוקדת 2 CO לייזר על כ 1העוצמה של 2W ~ 3 שניות או עד toroid חלקה נוצר (איור 2G-I). בהתאם לגודל המדוייק של הדיסק ואת כמות XeF 2 לערער, ​​בעוצמה מעט גבוהה יותר או נמוכה יותר וזמן החשיפה עשוי להיות נחוץ כדי ליצור microtoroid. חשוב שמרכז קרן לייזר מרכז microdisk מיושרים, כך microdisk סיליקה יהוו microtoroid חלק, עגול. </li></ol> 3. נציג תוצאות המכשירים microsphere ו microtoroid ניתן הדמיה הן באמצעות מיקרוסקופיה אופטית במיקרוסקופ אלקטרונים סורק (1D דואר ואיור איור 2h, ט). על כל התמונות, את האחידות של פני השטח את המכשיר לידי ביטוי באופן ברור. כדי לוודא גישה מפורט יוצר גבוהה במיוחד-Q התקנים, אנחנו מאופיינים גם גורם Q של מספר התקנים על ידי ביצוע מדידה (Δλ) linewidth וחישוב טעוןש מביטוי פשוטה: Q = λ / Δλ = ωτ, שם λ = אורך גל התהודה, תדירות ω = ו = τ החיים פוטון. ספקטרום מייצג של כל התקן מפוברק באמצעות הנהלים המפורטים לעיל 1,9 ו גרף השוואה של מספר התקנים מוצגת באיור 3. גורמי איכות של כל המכשירים הם מעל 10 מיליון דולר, עם הרוב להיות מעל 100 מיליון דולר. הספקטרום של microsphere היה תהודה יחיד, המציין כי האור יחד למצב או כיוון השעון או נגד כיוון השעון אופטי להפצת. עם זאת, קשת toroid הציג תהודה מפוצל, המציין כי לאור מצמידים את שני המצבים כיוון השעון ונגד כיוון השעון בו זמנית. תופעה זו מתרחשת כאשר יש פגם קל באתר צימוד. על ידי התאמת הקשת כדי כפול הלורנצי, גורם Q של שני המצבים ניתן לקבוע. תהודה פיצול phenomeנה יכולה להתרחש בתחום והן תהודה toroid, אך הוא ציין בתדירות גבוהה יותר הכעכים כפי שהם רגישים יותר פגמים ויש להם מצבי אופטיים פחות לעומת תחומים. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig1.jpg" alt="איור 1"/> 1. תרשים זרימה תרשים של תהליך ייצור חלל microsphere. א) טיוח ו ב) מיקרוסקופ אופטי של סיבים אופטיים לנקות ביקע. ג) טיוח, ד) מיקרוסקופ אלקטרוני אופטי) סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים של microspere מהוד. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig2.jpg" alt="איור 2"/> 2. איור תרשים זרימה של תהליך ייצור חלל microtoroid. Rendering), ב) העליונה צפה מיקרוסקופ אופטי ו-C) מצד השקפת סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים של משטח תחמוצת מעגלי, כפי שהוגדר על ידי photolithography תחריט הבנק המרכזי של אנגליה. הערה קלה טריז צורה של תחמוצת שנוצר על ידי הבנק המרכזי של אנגליה. ד), עיבוד ה) העליונה נוף<html> מיקרוסקופ אופטי F) הצדדית סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים של משטח תחמוצת אחרי צעד XeF 2 תחריט. ראוי לציין, כי הדיסק תחמוצת שומרת בפריפריה בצורת טריז. ז) טיוח, ח) העליונה צפה מיקרוסקופ אופטי ואני) הצדדית סריקת מיקרוסקופ אלקטרונים של חלל microtoroid. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig3.jpg" alt="איור 3"/> איור 3. איכות נציג גורם ספקטרום של microsphere) ו ב) חללי התהודה microtoroid כפי שנקבע בשיטת המדידה linewidth. ב גבוהות מאוד במכשירים ש, ניתן להבחין במצב פיצול או שיא כפול, שבו האור משקפת את הפגם קטן מסתובב לשני הכיוונים בכיוון השעון נגד כיוון השעון. ג) גרף המציג השוואה בין הגורמים ש של microsphere כמה חללים ואת התהודה microtoroid. <a href="http://www.jove.com/files/ftp_upload/4164/4164fig3large.jpg" target="_blank">לחץ כאן דמות גדולה</a> . = &quot;Jove_content&quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig4.jpg" alt="איור 4"/> איור 4. סכמטי של reflow 2 CO לייזר הגדרת. 2 CO קרן לייזר (קו כחול מלא) באה לידי ביטוי והתמקד המדגם. זה עובר את 10.6 מיקרומטר / 633 ננומטר קרן combiner, אשר מעביר 10.6 מיקרומטר ומשקף 633 ננומטר. התמונות העמודות אופטיים השתקפות של המדגם מעל combiner קרן, לכן, התמונה קצת אדום. רשימת החלקים הדרושים עבור התקנה זו בלוח 4. <img src="/files/ftp_upload/4164/4164fig5.jpg" alt="איור 5"/> איור 5. נכונה reflowed microsphere) ו-B) חללים התהודה microtoroid. בשל מיקום שגוי בתוך הקורה, המכשיר הוא מל בנוי. ג) בעקבות photomask עניים או ליתוגרפיה עניים, toroid הוא בצורת ירח.

<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>

אין ניגוד עניינים הצהיר.

כמו כל מבנה אופטי, שמירה על ניקיון בכל שלב של תהליך הייצור הוא בעל חשיבות קריטית. כמו ישנם ספרי לימוד רבים שנכתבו בנושא ליתוגרפיה ייצור, ההמלצות הבאות לא נועדו להיות מקיף, אבל להדגיש כמה מהבעיות הנפוצות יותר בפני החוקרים. 19-20 ...

<table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם החלק </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> סיבים סופר </td><td> ניופורט </td><td> F-RFS </td><td> לא חובה </td></tr><tr><td> סיב אופטי </td><td> ניופורט </td><td> F-SMF-28 </td><td> כל סוג של סיב אופטי ניתן להשתמש. </td></tr><tr><td> ציפוי סיבי חשפנית </td><td> ניופורט </td><td> F-STR-175 </td><td> חשפניות תיל יכול לשמש גם </td></tr><tr><td> אתנול </td><td> כל יצרן </td><td> מרכך ברמת טוהר </td><td> מתנול או Isopropanol הם תחליפים </td></tr></tbody></table> טבלה 1. חומרי ייצור microsphere. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם מגיב </td><td> חברה </td><td> &lt;&gt; strong מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> פרוסות סיליקון עם סיליקה גדל תרמית 2μm </td><td> WRS חומרים </td><td> n / a </td><td> אנו עושים שימוש פנימי 8, &lt;100&gt;, 4 &quot;קוטר </td></tr><tr><td> HMDS (Hexamethyldisilazane) </td><td> אולדריץ </td><td> 440191 </td><td></td></tr><tr><td> Photoresist </td><td> שיפלי </td><td> S1813 </td><td></td></tr><tr><td> מפתח </td><td> שיפלי </td><td> MF-321 </td><td></td></tr><tr><td> שנאגרו HF - משופר </td><td> Transene </td><td> n / a </td><td> HF שנאגרו משופרת נותן חלק יותר, באיכות טובה יותר מאשר לחרוט רגיל הבנק המרכזי של אנגליה או HF </td></tr><tr><td> , מתנול אצטון, Isopropanol </td><td> כל יצרן </td><td> 99.8% טוהר </td><td></td></tr></tbody></table> טבלה 2. MICRייצור חומרים otoroid. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם ציוד </td><td> יצרן </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> טווה </td><td> Solitec </td><td> 5110-ND </td><td> כל הצנטריפוגה ניתן להשתמש. </td></tr><tr><td> Aligner </td><td> זיס MicroTec </td><td> MJB 3 </td><td> כל aligner ניתן להשתמש. </td></tr><tr><td> XeF 2 חרט </td><td> תקשורת מתקדם Devices, Inc </td><td> # ADCETCH2007 </td><td></td></tr></tbody></table> לוח 3. ציוד Microtoroid ייצור. <table border="1" style=";text-align:right;direction:rtl"><tbody><tr><td> שם החלק </td><td> חברה </td><td> מספר קטלוגי </td><td> תגובות </td></tr><tr><td> CO 2 </sub&gt; לייזר </td><td> Synrad </td><td> סדרה 48 </td><td></td></tr><tr><td> 3-Axis הבמה </td><td> OptoSigma </td><td> 120-0770 </td><td> כניסה של ספקים אחרים. </td></tr><tr><td> סי רפלקטור 1 &quot;קוטר) </td><td> II-VI </td><td> 308325 </td><td> כניסה של ספקים אחרים. </td></tr><tr><td> הר gimbal קינמטית (עבור Si רפלקטור) </td><td> תור Labs </td><td> KX1G </td><td> כניסה של ספקים אחרים. </td></tr><tr><td> קרן combiner (1 &quot;קוטר) </td><td> מלר אופטיקה </td><td> L19100008-B0 </td><td> כניסה של ספקים אחרים. </td></tr><tr><td> 4 &quot;עדשה אורך מוקד (1&quot; קוטר) </td><td> מלר אופטיקה או II-VI </td><td></td><td> כניסה של ספקים אחרים כמו גם </td></tr><tr><td> ההודעות שונים, תושבות עדשה </td><td> תור Labs, ניופורט, אדמונד אופטיקה או Optosigma </td><td></td><td></td></tr><tr><td> 6000 זום מכונת חזון מערכת </td><td> Navitar </td><td> n / a </td><td> דורש הגנרית מצלמת USB והמחשב הדמיה בזמן אמת. זה כמו לרכוש ערכת. </td></tr><tr><td> Focuser מערכת זום 6000 </td><td> אדמונד אופטיקה </td><td> 54-792 </td><td> כניסה של ספקים אחרים. </td></tr><tr><td> XZ positioners הציר של 6000 זום </td><td> פארקר Daedal </td><td> CR4457, CR4452, 4499 </td><td> CR4457 הוא ציר ה-X, CR4452 היא Z-ציר, 4499 גובר סוגר. </td></tr></tbody></table> לוח 4. CO 2 reflow לייזר הגדרת.

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

אנו מתארים את השימוש בטכניקת לייזר פחמן דו חמצני reflow לייצר חללים סיליקה התהודה, כולל חופשית עומד microspheres ועל שבב microtoroids. שיטת reflow מסיר פגמים על פני השטח, מה שמאפשר חיים ארוכים פוטון בתוך המכשירים. המכשירים וכתוצאה מכך יש אולטרה גורמים באיכות גבוהה, מה שמאפשר יישומים החל התקשורת כדי biodetection.

ייצור של אולטרה סיליקה Microresonators באיכות גבוהה פקטור

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. אנו מתארים את השימוש בטכניקת לייזר פחמן דו חמצני reflow לייצר חללים סיליקה התהודה, כולל חופשית עומד microspheres ועל שבב microtoroids. שיטת reflow מסיר פגמים על פני השטח, מה שמאפשר חיים ארוכים פוטון בתוך המכשירים. המכשירים וכתוצאה מכך יש אולטרה גורמים באיכות גבוהה, מה שמאפשר יישומ...

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.

Angle-resolved ספקטרוסקופיה Photoemission בטמפרטורות נמוכות במיוחד

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.

סינתזה וMicrodiffraction בלחצים וטמפרטורות קיצוניים

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.

מתכנס פוליש: תהליך פשוט, מהיר, מלא צמצם פוליש של אופטי דירות באיכות גבוהות וSpheres

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.

המצאה של Gratings ניגודיות הגבוה לפיצול הספקטרום Dispersive האלמנט במערכת פוטוולטאית מרוכזת

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.

האבולוציה של ציפויי-פוליאסטר Nanoparticle סיליקה על משטחים חשופים לאור השמש

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.

ייצור טמפרטורה גבוהה של Nanostructured yttria התייצב-Zirconia (YSZ) פיגומים על ידי<em&gt; באתרו</em&gt; Xerogels בניית תבנית פחמן

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.

אפיון של אולטרה-קפדניים Nanocrystalline חומרים באמצעות דיפרקציה הילוכים קיקוצ&#39;י

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.

מדרגית פתרון פתרון עיבוד מעובד עבור ביצועים גבוהים, גמיש, אלקטרודות שקוף עם רשת Embedded מתכת

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.

ייצור של סרטים צבע דקים עם מאוד קליטת מדיה באמצעות התצהיר זווית אלכסונית

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.

בסיוע זרימת Dielectrophoresis: שיטה בעלות נמוכה עבור הזיוף של התקני ננו-חוט processable-פתרון ביצועים גבוהים

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