מחקר זה נתמך על-ידי התוכנית גילוי חומרים יצירתי דרך לאומי מחקר קרן של קוריאה (ב- NRF) ממומן על ידי משרד המדע ICT (ה-NRF-2017M3D1A1039288). כמו כן, מחקר זה נתמך על ידי המכון גרנט מידע, קידום טכנולוגיית תקשורת (IITP) ממומן על ידי ממשלת קוריאה (MSIP) (No.2017000709, גישות משולבת של unclonable פיזית פרימיטיביים הצפנה באמצעות לייזרים אקראי, אלקטרואופטיקה).

התראה: כמה כימיקלים (כלומר., חומצה הידרופלואורית במאגר תחמוצת etchant, אלכוהול איזופרופיל, וכו.) בשימוש זה פרוטוקול יכולים להיות מסוכנים לבריאות. נא עיין גליונות נתונים בטיחות חומרים רלוונטיים כל לפני כל הכנת הדוגמא מתקיים. לנצל את ציוד מגן אישי המתאים (למשל., המעבדה, בטיחות משקפיים, כפפות) הנדסה פקדים (למשל., רטוב תחנת, מנדף) בעת טיפול etchants, ממיסים.
1. סי סימום ובידוד
הערה: ראה איור 1a - 1 י.
<ol><li>הכן רקיק SOI מסומם על ידי implantation יון עם התנאים כדלקמן: dopant-זרחן/בורון, האנרגיה של 80/50 קוו, מנה של 5 x 1015/3 x 1015 ס מ-3 עבור n+ ו- p+ סמים בספורט, בהתאמה. כדי לשחזר את crystallinity הנגדי של, anneal את הדגימה בטמפרטורה של 1000 מעלות צלזיוס במשך 120 דקות בתנור לאחר ההשתלה יון. הכינו את הדגימות מסומם באמצעות תהליך implantation יון מן המרכז הלאומי NanoFab (NNFC) עבור יציבות התהליך גבוה ו עמוק סימום עומק (איור 1 א').</li>
	<li>כדי להסיר את תחמוצת מקורית, לטבול המדגם קוביות באמצעות של הדובה טפלון בשנת etchant במאגר אוקסיד (BOE) עבור 5 s ולנקות את הדגימה קוביות ברצף עם אצטון, אלכוהול איזופרופיל (IPA) ומים (DI) יונים.</li>
	<li>בצורת תבנית photoresist (PR) עבור הבידוד סי (איור 1b).<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>יבש לחרוט מדגם סי באמצעות inductively בשילוב פלזמה-איכול (ICP-RIE) עם 100 W RF 0 W ICP כוח, 30 mTorr קאמרית הלחץ, והכוח SF גז6 (40 sccm) 6 דקות (איור 1 c).</li>
	<li>כדי להסיר את שכבת תחמוצת קבורה, לטבול את הדגימות חומצה הידרופלואורית 49% למשך 2 דקות, באמצעות העגלה של טפלון (איור 1 d).</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים. כדי להסיר את הלחות, יבש את הדגימה. עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
</ol>2. התצהיר שכבת תחמוצת ההקרבה
הערה: ראה איור 1e - 1 g.
<ol><li>להפקיד שכבה ההקרבה של2 SiO עם עובי של 130 nm באמצעות פלזמה משופרת בתצהיר אדים כימיים (לחץ) עם טמפרטורה של 230 ° C, 20 W RF 1000 mTorr לחץ, SiH4 גז (100 sccm), והכוח N2O גז (800 sccm) למשך 2 דקות ( איור 1e).</li>
	<li>תבנית השכבה יחסי ציבור כמו מסכה של SiO2 השכבה ההקרבה (איור 1f).<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
	</ol>
</li>
	<li>על תבנית בשכבת תחמוצת לחץ, לטבול את הדגימה ב BOE ב-30 s, באמצעות העגלה של טפלון (איור 1 g).</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים. כדי להסיר את הלחות, יבש את הדגימה. עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
</ol>3. הפקדת השכבה הראשונה של פוליאימיד וביצוע את Metallization הראשונה
<ol><li>ספין המעיל פוליאימיד (PI) על הדגימה ב- 4,000 סל ד 60 s, anneal זה ב 110 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות ו ב 150 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות על פלטה חמה, ו anneal זה ב 230 מעלות צלזיוס למשך 60 דקות באווירה2 N הרציונאלית N2 לתנור (איור 1 h).</li>
	<li>להפקיד שכבה2 SiO עם עובי של 130 nm באמצעות לחץ לטמפרטורה של 230 מעלות צלזיוס, 20 W RF כוח, 1,000 mTorr לחץ, SiH4 גז (100 sccm), גז2O N (800 sccm) למשך 2 דקות.</li>
	<li>דפוס SiO2 כשכבה מסכת קשה עבור PI איכול (איור 1i) יבש.<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
		<li>על תבנית המסיכה קשה של2 SiO, לטבול את הדגימה ב BOE ב-30 s באמצעות העגלה טפלון, לנקות אותו במים DI, לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>יבש לחרוט את PI באמצעות ורי עם כוח W RF 30, גז2 O (30 sccm) וגז Ar (70 sccm) במשך 20 דקות.</li>
	<li>כדי להסיר את שכבת תחמוצת לחץ, לטבול את הדגימה ב BOE ב-30 s, באמצעות העגלה של טפלון.</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים. כדי להסיר את הלחות, יבש את הדגימה. עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
	<li>להפקיד 10 ננומטר/200 ננומטר עובי Cr/Au על ידי התזה.</li>
	<li>תבנית בשכבת מתכת Cr/Au (איור 1j).<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. להקשיח ליחסי ציבור, קשה לאפות את הדגימה ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
		<li>לחרוט את השכבה Cr/Au עם etchant רטוב לסופרן s/20 60, בהתאמה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים. כדי להסיר את הלחות, יבש את הדגימה. עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. הערה: תהליך ניקוי חייב להיות זהיר מאוד מאז קיים סיכון של קילוף השכבה PI.</li>
</ol>4. בתצהיר של השכבה השנייה של פוליאימיד וביצוע של Metallization השני
<ol><li>ספין המעיל PI על הדגימה ב- 4,000 סל ד 60 s, anneal זה ב 110 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות ו ב 150 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות על פלטה חמה, ו anneal זה ב 230 מעלות צלזיוס למשך 60 דקות באווירה2 N הרציונאלית N2 לתנור (איור 1 k).</li>
	<li>להפקיד שכבה2 SiO עם עובי של 130 nm באמצעות לחץ עם טמפרטורת 230 ° C, 20 W RF 1,000 mTorr לחץ, SiH4 גז (100 sccm), והכוח N2O גז (800 sccm) למשך 2 דקות.</li>
	<li>תבנית ה-2 SiO כשכבה מסכת קשה עבור איכול יבש (l איור 1).<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
		<li>על תבנית המסיכה קשה של2 SiO, לטבול את הדגימה ב BOE ב-30 s באמצעות העגלה טפלון, לנקות אותו במים DI, לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>יבש לחרוט החוקר באמצעות ורי עם כוח W RF 30, גז2 O (30 sccm) וגז Ar (70 sccm) למשך 50 דקות.</li>
	<li>כדי להסיר את שכבת תחמוצת לחץ, לטבול את הדגימה ב BOE ב-30 s, באמצעות העגלה של טפלון.</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים.</li>
	<li>להפקיד 10 ננומטר/200 ננומטר בעובי של Cr/או על ידי ציפוי לרעוד. להוציא.</li>
	<li>תבנית בשכבת מתכת Cr/Au (איור 1 מ').<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
		<li>לחרוט את השכבה Cr/Au מאת etchant רטוב לסופרן s/20 60, בהתאמה.</li>
	</ol>
</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים.</li>
	<li>כדי להסיר את הלחות, יבש המצע נקי עם חנקן ורובה כשאת מחזיקה אותו עם מלקחיים. הערה: קיים סיכון של קילוף השכבה פוליאימיד, אז לבצע את תהליך הניקוי בזהירות רבה.</li>
</ol>5. לבצע את הדגימה עם PI, פתיחת דרך חורים ומבנה רשת
<ol><li>ספין המעיל PI על הדגימה ב- 4,000 סל ד 60 s, anneal זה ב 110 מעלות צלזיוס למשך 3 דקות ו ב 150 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות על פלטה חמה, ו anneal זה ב 230 מעלות צלזיוס למשך 60 דקות באווירה2 N הרציונאלית N2 לתנור (איור 1n).</li>
	<li>להפקיד שכבה2 SiO עם עובי של 650 nm באמצעות לחץ עם טמפרטורת 230 ° C, 20 W RF 1,000 mTorr לחץ, SiH4 גז (100 sccm), והכוח N2O גז (800 sccm) במשך 8 דקות.</li>
	<li>דפוס SiO2 כשכבה מסכת קשה עבור איכול יבש.<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של היזם למשך 2 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
		<li>תבנית המסיכה קשה של2 SiO, לטבול המדגם ב BOE עבור s 1 דקות 30 באמצעות העגלה טפלון, לנקות אותו במים DI של לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. הערה: בשל גודל קטן המתבנת, יש צורך לתת לזה להתפתח יותר קצב ההתפתחות הקודמים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>יבש לחרוט החוקר באמצעות ורי עם כוח W RF 30, גז2 O (30 sccm) וגז Ar (70 sccm) למשך 75 דקות.</li>
	<li>יבש לחרוט את סי על ידי ICP-RIE עם כוח W RF 100, 0 W ICP כוח, 30 mTorr קאמרית הלחץ וגז 40 sccm SF6 על 6 דקות (איור 1o).</li>
	<li>כדי להסיר את שכבת תחמוצת לחץ, לטבול את הדגימה ב BOE עבור s 1 דקות 30, באמצעות העגלה של טפלון.</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים.</li>
	<li>להפקיד שכבה2 SiO עם עובי של 130 nm באמצעות לחץ עם טמפרטורת 230 ° C, 20 W RF 1000 mTorr לחץ, SiH4 גז (100 sccm), והכוח N2O גז (800 sccm) למשך 2 דקות.</li>
	<li>דפוס SiO2 כשכבה מסכת קשה עבור איכול יבש.<ol>
<li>ספין המעיל PR חיוביים על הדגימה ב- 4,000 סל ד עבור 40 s ורך אופים המדגם מצופה ב 90 מעלות צלזיוס במשך וחושפים ס' 90 המדגם לאור אולטרא סגול עם מסיכה פוטוליתוגרפיה 10 s.</li>
		<li>לטבול המדגם של המפתח עבור 1 דקות כדי להגדיר את התבנית, לנקות אותו במים DI לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים. קשה לאפות את הדגימה להקשחת השכבה יחסי ציבור ב 110 מעלות צלזיוס במשך 5 דקות.</li>
		<li>תבנית המסיכה קשה של2 SiO, לטבול המדגם ב BOE עבור s 1 דקות 30 באמצעות העגלה טפלון, לנקות אותו במים DI של לייבש אותו עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>יבש לחרוט החוקר על ידי ורי בכוח W RF 30, גז2 O (30 sccm) וגז Ar (70 sccm) למשך 75 דקות.</li>
	<li>כדי להסיר את שכבת תחמוצת לחץ, לטבול את הדגימה ב BOE ב-30 s, באמצעות העגלה של טפלון.</li>
	<li>נקי הדגימה ברצף עם אצטון, IPA DI מים. כדי להסיר את הלחות, יבש המדגם נקי עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים.</li>
</ol>6. תצריב השכבה ההקרבה והעברת את הדגימה אל המצע גמיש
הערה: ראה באיור 2.
<ol><li>לחרוט את השכבה ההקרבה במועט לדגימה חומצה הידרופלואורית 49% למשך 20 דקות (איור 2 א; שיבוץ).</li>
	<li>יש לשטוף את דגימת די מים.</li>
	<li>לאחר השימוש לתופעת נימי קידמית כדי לספוג את הלחות בין המצע להתקן, יבש המדגם נקי עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים כדי להסיר את הלחות הנותרים (איור 2 א).<ol>
<li>לבצע את התהליך של שטיפה וייבוש המדגם. עקב הדבקה נמוך בין ההתקן לבין המצע, לזה צריך להיעשות בזהירות רבה, כדי שלא להפריד את המצע ואת ההתקן.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להחזיק את הדגימה באמצעות פחמן הקלטת ולצרף את הקלטת מסיסים במים.</li>
	<li>מוריד את הקלטת מסיסים במים מיידית כדי למנוע מההתקן שנותרו על המצע (איור 2b).</li>
	<li>לאשר כי המדגם מחובר בקלטת מסיסים במים.</li>
	<li>להעביר את הדגימה polydimethylsiloxane (PDMS) מצופה פוליאתילן terephthalate (PET) הסרט (איור 2 c).<ol>
<li>הכנת PDMS (10:1 תערובת של prepolymer: אשפרה הסוכן) להסיר את כל בועות האוויר ב PDMS על-ידי degassing.</li>
		<li>ספין המעיל PDMS על הסרט חיית מחמד-1,000 סל ד עבור 30 s ואופים הסרט חיית המחמד על פלטה חמה בטמפרטורה של 110 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות.</li>
		<li>לחשוף את הדגימה לאור אולטרא סגול ב-30 s כדי לשפר את הידבקות של PDMS ולצרף את הקלטת מסיסים במים עם הדגימה הסרט חיית המחמד מצופים PDMS. הערה: UV הטיפול משפר את הידבקות של משטח PDMS.</li>
	</ol>
</li>
	<li>כדי להסיר את הקלטת מסיסים במים, בזהירות טיפה מים, באמצעות פיפטה. הוצא את הקלטת מסיסים במים עם זרם איטי של מים כדי למנוע מההתקן השטפות ליד המים. יבש את הדגימה לאט עם רובה הנשיפה2 N תוך החזקתה עם מלקחיים (איור דו-ממדי).</li>
</ol>

<ol>
	<li>Ko, H. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+hemispherical+electronic+eye+camera+based+on+compressible+silicon+optoelectronics.">A hemispherical electronic eye camera based on compressible silicon optoelectronics.</a> Nature. 454, 748-753 (2008).</li><li>Song, Y. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Digital+cameras+with+designs+inspired+by+the+arthropod+eye.">Digital cameras with designs inspired by the arthropod eye.</a> Nature. 497 (7447), 95-99 (2013).</li><li>Jung, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Dynamically+tunable+hemispherical+electronic+eye+camera+system+with+adjustable+zoom+capability.">Dynamically tunable hemispherical electronic eye camera system with adjustable zoom capability.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 108 (5), 1788-1793 (2011).</li><li>Floreano, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Miniature+curved+artificial+compound+eyes.">Miniature curved artificial compound eyes.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 110 (23), 9267-9272 (2013).</li><li>Liu, H., Huang, Y., Jiang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artificial+eye+for+scotopic+vision+with+bioinspired+all-optical+photosensitivity+enhancer.">Artificial eye for scotopic vision with bioinspired all-optical photosensitivity enhancer.</a> Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 113 (23), 3982-3985 (2016).</li><li>Pang, K., Fang, F., Song, L., Zhang, Y., Zhang, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bionic+compound+eye+for+3D+motion+detection+using+an+optical+freeform+surface.">Bionic compound eye for 3D motion detection using an optical freeform surface.</a> Journal of the Optical Society of America B. 34 (5), B28-B35 (2017).</li><li>Lee, G. J., Nam, W. I., Song, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robustness+of+an+artificially+tailored+fisheye+imaging+system+with+a+curvilinear+image+surface.">Robustness of an artificially tailored fisheye imaging system with a curvilinear image surface.</a> Optics &amp; Laser Technology. 96, 50-57 (2017).</li><li>Xu, X., Mihnev, M., Taylor, A., Forrest, S. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Organic+photodetector+arrays+with+indium+tin+oxide+electrodes+patterned+using+directly+transferred+metal+masks.">Organic photodetector arrays with indium tin oxide electrodes patterned using directly transferred metal masks.</a> Applied Physics Letters. 94 (4), 1-3 (2009).</li><li>Deng, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Aligned+single+-crystalline+perovskite+microwire+arrays+for+high+-performance+flexible+image+sensors+with+long+-term+stability.">Aligned single -crystalline perovskite microwire arrays for high -performance flexible image sensors with long -term stability.</a> Advanced Materials. 18 (11), 2201-2208 (2016).</li><li>Liu, X., Lee, E. K., Kim, D. Y., Yu, H., Oh, J. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+organic+phototransistor+array+with+enhanced+responsivity+via+metal-ligand+charge+transfer.">Flexible organic phototransistor array with enhanced responsivity via metal-ligand charge transfer.</a> ACS Applied Materials &amp; Interfaces. 8 (11), 7291-7299 (2016).</li><li>Li, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Constructing+fast+carrier+tracks+into+flexible+perovskite+photodetectors+to+greatly+improve+responsivity.">Constructing fast carrier tracks into flexible perovskite photodetectors to greatly improve responsivity.</a> ACS Nano. 11 (2), 2015-2023 (2017).</li><li>Li, L., Gu, L., Lou, Z., Fan, Z., Shen, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ZnO+quantum+dot+decorated+Zn2SnO4+nanowire+heterojunction+photodetectors+with+drastic+performance+enhancement+and+flexible+ultraviolet+image+sensors.">ZnO quantum dot decorated Zn2SnO4 nanowire heterojunction photodetectors with drastic performance enhancement and flexible ultraviolet image sensors.</a> ACS Nano. 11 (4), 4067-4076 (2017).</li><li>Dumas, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Infrared+camera+based+on+a+curved+retina.">Infrared camera based on a curved retina.</a> Optics Letters. 37 (4), 653-655 (2012).</li><li>Dumas, D., Fendler, M., Baier, N., Primot, J., le Coarer, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Curved+focal+plane+detector+array+for+wide+field+cameras.">Curved focal plane detector array for wide field cameras.</a> Applied Optics. 51 (22), 5419-5424 (2012).</li><li>Gregory, J. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Development+and+application+of+spherically+curved+charge-coupled+device+imagers.">Development and application of spherically curved charge-coupled device imagers.</a> Applied Optics. 54 (10), 3072-3082 (2015).</li><li>Guenter, B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Highly+curved+image+sensors:+a+practical+approach+for+improved+optical+performance.">Highly curved image sensors: a practical approach for improved optical performance.</a> Optics Express. 25 (12), 13010-13023 (2017).</li><li>Wu, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+fabrication+of+silicon-tessellated+structures+for+monocentric+imagers.">Design and fabrication of silicon-tessellated structures for monocentric imagers.</a> Microsystems &amp; Nanoengineering. 2, 16019 (2016).</li><li>Yoon, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+concentrator+photovoltaics+based+on+microscale+silicon+solar+cells+embedded+in+luminescent+waveguides.">Flexible concentrator photovoltaics based on microscale silicon solar cells embedded in luminescent waveguides.</a> Nature Communications. 2, 343 (2011).</li><li>Lee, S. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printable+nanostructured+silicon+solar+cells+for+high-performance,+large-area+flexible+photovoltaics.">Printable nanostructured silicon solar cells for high-performance, large-area flexible photovoltaics.</a> ACS Nano. 8 (10), 10507-10516 (2014).</li><li>Kang, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+opto-fluidic+fluorescence+sensors+based+on+heterogeneously+integrated+micro-VCSELs+and+silicon+photodiodes.">Flexible opto-fluidic fluorescence sensors based on heterogeneously integrated micro-VCSELs and silicon photodiodes.</a> ACS Photonics. 3 (6), 912-918 (2016).</li><li>Van den Brand, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Flexible+and+stretchable+electronics+for+wearable+health+devices.">Flexible and stretchable electronics for wearable health devices.</a> Solid-State Electronics. , 116-120 (2015).</li><li>Yu, K. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Bioresorbable+silicon+electronics+for+transient+spatiotemporal+mapping+of+electrical+activity+from+the+cerebral+cortex.">Bioresorbable silicon electronics for transient spatiotemporal mapping of electrical activity from the cerebral cortex.</a> Nature Materials. 15, 782-791 (2015).</li><li>Kim, M. S., Lee, G. J., Kim, H. M., Song, Y. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Parametric+optimization+of+lateral+NIPIN+phototransistors+for+flexible+image+sensors.">Parametric optimization of lateral NIPIN phototransistors for flexible image sensors.</a> Sensors. 17 (8), 1774 (2017).</li><li>Kim, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Stretchable+and+foldable+silicon+integrated+circuits.">Stretchable and foldable silicon integrated circuits.</a> Science. 320, 507-511 (2008).</li><li>Shin, K. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Characterization+of+an+integrated+fluorescence-detection+hybrid+device+with+photodiode+and+organic+light-emitting+diode.">Characterization of an integrated fluorescence-detection hybrid device with photodiode and organic light-emitting diode.</a> IEEE Electron Device Letters. 27 (9), 746-748 (2006).</li><li>Lu, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mechanics,+materials,+and+functionalities+of+biointegrated+electronics.">Mechanics, materials, and functionalities of biointegrated electronics.</a> The Bridge. 43 (4), 31-38 (2013).</li><li>Burghartz, J. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultra-thin+chip+technology+and+applications,+a+new+paradigm+in+silicon+technology.">Ultra-thin chip technology and applications, a new paradigm in silicon technology.</a> Solid-State Electronics. 54 (9), 818-829 (2010).</li><li>Shin, G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micromechanics+and+advanced+designs+for+curved+photodetector+arrays+in+hemispherical+electronic-eye+cameras.">Micromechanics and advanced designs for curved photodetector arrays in hemispherical electronic-eye cameras.</a> Small. 6 (7), 851-856 (2010).</li><li>Jung, I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Paraboloid+electronic+eye+cameras+using+deformable+arrays+of+photodetectors+in+hexagonal+mesh+layouts.">Paraboloid electronic eye cameras using deformable arrays of photodetectors in hexagonal mesh layouts.</a> Applied Physics Letters. 96 (2), 21110 (2010).</li></ol>

המחברים אין לחשוף.

הטכנולוגיה פבריקציה נוספת המתוארים כאן תורמת באופן משמעותי ההתקדמות של האלקטרוניקה המתקדמת, מכשירים שכאלו. במושגי יסוד של גישה זו השתמש סי קרום דק מסוגל להתמתח מתכת interconnectors. למרות סי הוא חומר שביר וקשה יכול בקלות להיות שברים, שכבת סי ניתן להשיג26,גמישות27. ב?...

בהשראת ביו מערכות הדמיה יכול לספק יתרונות רבים לעומת קונבנציונאלי דימות מערכות1,2,3,4,5. רשתית העין או ommatidia המיספרי הוא מרכיב משמעותי של מערכת הראייה ביולוגי1,2,6. חיישן התמונה מעוקל, אשר מחקה את אלמנט קריטי עיניים חייתיות, יכול לספק תצורה קומפקטי ופשוט של מערכות אופטיות עם סטייה נמוכה7. הפיתוחים מגוון של טכניקות ייצור וחומרים, לדוגמה, את השימוש בחומרים ממהותם רך כגון אורגני/ננו8,9,10,11, 12 והמבוא למבנים deformable מוליכים למחצה כולל צורן (Si) וגרמניום (לתת)1,2,3,13,14, 15,16,17, להבין את חיישני התמונה מעוקל. ביניהם, גישות סי מספקים יתרונות הגלום כגון שפע של חומר, טכנולוגיה, יציבות ויכולת עליונות אופטי/חשמל. מסיבה זו, למרות סי יש קשיחות מהותי, פריכות, מבוסס-סי אלקטרוניקה גמישה נרחב נחקרו ליישומים שונים, כגון אלקטרואופטיקה גמיש18,19,20 כולל תמונות מעוקל חיישנים1,2,3מכשירים הבריאות אפילו שכאלו21,22.
במחקר שנערך לאחרונה, אנו מנותח, שיפור ביצועי חשמל דק סי photodetector מערך23. במחקר הזה, תא יחידה האופטימלי של המערך photodetector מעוקל הוא סוג phototransistor (PTR) המורכבת של פוטודיודה ו דיודת חסימה. רווח צומת הבסיס מגביר את photocurrent שנוצר, ומכאן זה מוצגים דרך לשפר הופעה חשמלית עם מבנה סרט דק. בנוסף התא הבודד, המבנה סרט דק מתאים לדכא את זרם כהה, אשר נחשב כמו רעש photodetector. לגבי ריכוז סמים, ריכוז גדול יותר15 10 ס מ-3 היא מספיקה על מנת להשיג ביצועים יוצאי דופן שבו המאפיינים דיודה שניתן לתחזק את עוצמת האור מעל 10-3 W/cm2 23 . יתר על כן, התא הבודד PTR יש רעש עמוד נמוך ויציב שטיחות/חשמלית לעומת זו של פוטודיודה מאפייני. בהתבסס על כללי עיצוב אלה, אנחנו מפוברק מערך photodetector גמיש המורכב PTRs סי דק באמצעות סיליקון-על-מבודד רקיק (SOI). באופן כללי, כלל חשוב לעיצוב של חיישני תמונה גמיש הוא מושג נייטרלי המטוס מכני אשר מגדירה את המיקום באמצעות העובי של המבנה איפה זנים אפס עבור r קטן באופן שרירותי24. נקודה מכרעת נוספת היא הגיאומטריה סרפנטין של האלקטרודה צורה גליים מספק stretchability הפיך באופן מלא את האלקטרודה. בשל אלו שני מושגים חשוב לעיצוב, המערך photodetector יכול להיות גמיש מתיחה. הוא מקל להרכב תלת-ממד של המערך photodetector בצורת חצי כדור או צורה מעוגלת כמו הרשתית של עיניים חייתיות2.
בעבודה זו, אנו מפרטים את התהליכים על הזיוף של המערך PTR מעוקל באמצעות תהליכי ייצור מוליכים למחצה (למשל, סמים בספורט, תחריט, התצהיר), העברת ההדפסה. כמו כן, אנו לאפיין PTR יחיד במונחים של מעגל-V. בנוסף על שיטת ייצור ו תא בודד ניתוח, ניתוח התכונה חשמל של המערך PTR מדינות מעוותת.

<table><tbody><tr><td>MBJ3</td><td>karl suss</td><td>MJB3 UV400 MASK ALIGNER</td><td>Mask aligner</td></tr><tr><td>80 plus RIE</td><td>Oxford instruments</td><td>Plasmalab 80 Plus for RIE</td><td>ICP-RIE</td></tr><tr><td>80 plus PECVD</td><td>Oxford instruments</td><td>Plasmalab 80 Plus forPECVD,</td><td>PECVD</td></tr><tr><td>SF-100ND</td><td>Rhabdos Co., Ltd.</td><td>SF-100ND</td><td>Spin coater</td></tr><tr><td>Polyimide</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>575771</td><td>Poly(pyromellitic dianhydride-co-4,4&amp;prime;-oxydianiline), amic acid solution</td></tr><tr><td>SOI (silicon on insulator) wafer, 8inch</td><td>Soitec</td><td>SOI (silicon on insulator) wafer, 8inch</td><td>8inch SOI Wafer (silicon Thickness: 1.25&amp;mu;m)</td></tr><tr><td>Acetone</td><td>Duksan Pure Chemicals Co., Ltd.</td><td>3051</td><td>Acetone</td></tr><tr><td>Isopropyl Alcohol (IPA)</td><td>Duksan Pure Chemicals Co., Ltd.</td><td>4614</td><td>Isopropyl Alcohol (IPA)</td></tr><tr><td>Buffered Oxide Etch 6:1</td><td>Avantor</td><td>1278</td><td>Buffered Oxide Etch 6:1</td></tr><tr><td>HSD150-03P</td><td>Misung Scientific Co., Ltd</td><td>HSD150-03P</td><td>Hot plate</td></tr><tr><td>AZ5214</td><td>Microchemical</td><td>AZ5214</td><td>Photoresist</td></tr><tr><td>MIF300</td><td>Microchemical</td><td>MIF300</td><td>Developer</td></tr><tr><td>SYLGARD184</td><td>Dow Corning</td><td>SYLGARD184</td><td>Polydimethylsiloxane elastomer</td></tr><tr><td>Hydrofluoric Acid&amp;nbsp;</td><td>Duksan Pure Chemicals Co., Ltd.</td><td>2919</td><td>Hydrofluoric Acid&amp;nbsp;</td></tr><tr><td>CR-7</td><td>KMG Chemicals, Inc</td><td>210023</td><td>Chrome mask etchant</td></tr><tr><td>MFCD07370792</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>651842</td><td>Gold etchant</td></tr></tbody></table>

fabrication of flexible image sensor based on lateral nipin phototransistors

רסיברים צילום גמיש נחקרו באינטנסיביות לשימוש של חיישני תמונה מעוקל, אשר מהווים מרכיב חיוני במערכות הדמיה בהשראה ביו, אבל נשארים מספר נקודות מאתגר, כגון יעילות הספיגה נמוכה בשל פעיל שכבה דקה, נמוך גמישות. אנו מציגים שיטה מתקדמת ליצור מערך phototransistor גמיש בעל הופעה חשמלית משופרת. בביצועים חשמל הוא מונע על ידי זרם אפל נמוכה בשל טומאה עמוקה סימום. Interconnectors מתכת מתיחה וגמישות מציעים בו זמנית stabilities חשמליים ומכניים במדינה מאוד מעוותת. הפרוטוקול מתאר במפורש את תהליך ייצור phototransistor באמצעות קרום דק סיליקון. על ידי מדידת-V מאפייני ההתקן הושלמה מדינות מעוותת, נדגים כי גישה זו משפרת את stabilities מכניים וחשמליים של המערך phototransistor. אנו מצפים כי זו הגישה phototransistor גמיש יכול להיות בשימוש נרחב עבור היישומים של לא רק הדור הבא מערכות הדמיה/אלקטרואופטיקה, אלא גם מכשירים שכאלו כגון חיישני מישוש/לחץ/טמפרטורה וצגים בריאות.

איור 3a ו- 3b להציג את מבנה מעוצב, מפוברק של NIPIN PTR בהתחשב מחקרים קודמים2,23. שיבוץ ב איור 3a תערוכות מאפיין בסיסי אני-V של PTR. הפרמטרים מבני נתונים היסטוריים של PTR מוצגים באיור 3b. תהליך סימו?...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors at JoVE.com

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

ייצור של חיישן גמיש בהתאם לרוחב NIPIN Phototransistors

אנו מציגים שיטה מפורטת כדי לפברק deformable לרוחב NIPIN phototransistor מערך עבור חיישני תמונה מעוקל. המערך phototransistor עם טופס רשת פתוחה, אשר מורכב של האיים סיליקון דק, מתיחה interconnectors מתכת, מספק גמישות, stretchability. במנתח בפרמטר מאפיין המאפיין חשמל של phototransistor מפוברק.

Flexible photodetectors have been intensely studied for the use of curved image sensors, which are a crucial component in bio-inspired imaging systems, ...

fabrication-flexible-image-sensor-based-on-lateral-nipin

Research

JoVE Journal

Engineering

7.7K Views.  Gwangju Institute of Science and Technology. אנו מציגים שיטה מפורטת כדי לפברק deformable לרוחב NIPIN phototransistor מערך עבור חיישני תמונה מעוקל. המערך phototransistor עם טופס רשת פתוחה, אשר מורכב של האיים סיליקון דק, מתיחה interconnectors מתכת, מספק גמישות, stretchability. במנתח בפרמטר מאפיין המאפיין חשמל של phototransistor מפוברק.

Video: Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

Patterning via Optical Saturable Transitions - Fabrication and Characterization

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical Saturable Transitions (POST). In this technique the chemical properties of organic photochromic molecules that undergo single-photon reactions are exploited, enabling rapid top-down nanopatterning over large areas at low light intensities, thereby, allowing for the circumvention of the far-field diffraction barrier.4 Simple, cost-effective, high throughput and resolution alternatives to nanopatterning are being explored, such as, two-photon polymerization5,6, beam pen lithography (BPL)7, scanning electron beam lithography (SEBL), and focused ion beam (FIB) patterning. However, multi-photon approaches require high light intensities, which limit their potential for high throughput and offer low image contrast. Although, electron and ion beam lithographic processes offer increased resolution, the serial nature of the process is limited to slow writing speeds, which also prevents patterning of features over large areas. Beam-pen lithography is an approach towards parallel near-field optical lithography. However, the gap between the source of the beam and the surface of the photoresist needs to be controlled extremely precisely for good pattern uniformity and this is very challenging to accomplish for large arrays of beams. Patterning via Optical Saturable Transitions (POST) is an alternative optical nanopatterning technique for patterning sub-wavelength features1-3. Since this technique uses single photons instead of electrons, it is extremely fast and does not require high light intensities1-3, opening the door to massive parallelization.

We report that the diffraction limit of conventional optical lithography can be overcome by exploiting the transitions of organic photochromic derivatives induced by their photoisomerization at low light intensities.1-3 This paper outlines our fabrication technique and two locking mechanisms, namely: dissolution of one photoisomer and electrochemical oxidation.

דפוסים באמצעות מעברי Saturable אופטיים - ייצור ואפיון

This protocol describes the fabrication and characterization of nanostructures using a novel nanolithographic technique called Patterning via Optical ...

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices have used devices prepared by spin coating, a process that is not amenable to large-scale fabrication. This mismatch in device fabrication makes it difficult to translate quantitative results obtained in the laboratory to the commercial level, making optimization difficult. Using a mini-slot die coater, this mismatch can be resolved by translating the commercial process to the laboratory and characterizing the structure formation in the active layer of the device in real time and in situ as films are coated onto a substrate. The evolution of the morphology was characterized under different conditions, allowing us to propose a mechanism by which the structures form and grow. This mini-slot die coater offers a simple, convenient, material efficient route by which the morphology in the active layer can be optimized under industrially relevant conditions. The goal of this protocol is to show experimental details of how a solar cell device is fabricated using a mini-slot die coater and technical details of running in situ structure characterization using the mini-slot die coater.

Printing Fabrication of Bulk Heterojunction Solar Cells and In Situ Morphology Characterization

Here, we present a protocol to fabricate organic thin film solar cells using a mini-slot die coater and related in-line structure characterizations using synchrotron scattering techniques.

ייצור הדפסת תאים סולריים heterojunction הגורף<em&gt; באתרו</em&gt; אפיון מורפולוגיה

Polymer-based materials hold promise as low-cost, flexible efficient photovoltaic devices. Most laboratory efforts to achieve high performance devices ...

Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal inks. For the photoactive absorber layer, colloidal CdTe and CdSe nanocrystals (3-5 nm) are synthesized using an inert hot injection technique and cleaned with precipitations to remove excess starting reagents. Similarly, gold nanocrystals (3-5 nm) are synthesized under ambient conditions and dissolved in organic solvents. In addition, precursor solutions for transparent conductive indium tin oxide (ITO) films are prepared from solutions of indium and tin salts paired with a reactive oxidizer. Layer-by-layer, these solutions are deposited onto a glass substrate following annealing (200-400 &#176;C) to build the nanocrystal solar cell (glass/ITO/CdSe/CdTe/Au). Pre-annealing ligand exchange is required for CdSe and CdTe nanocrystals where films are dipped in NH4Cl:methanol to replace long-chain native ligands with small inorganic Cl- anions. NH4Cl(s) was found to act as a catalyst for the sintering reaction (as a non-toxic alternative to the conventional CdCl2(s) treatment) leading to grain growth (136&#177;39 nm) during heating. The thickness and roughness of the prepared films are characterized with SEM and optical profilometry. FTIR is used to determine the degree of ligand exchange prior to sintering, and XRD is used to verify the crystallinity and phase of each material. UV/Vis spectra show high visible light transmission through the ITO layer and a red shift in the absorbance of the cadmium chalcogenide nanocrystals after thermal annealing. Current-voltage curves of completed devices are measured under simulated one sun illumination. Small differences in deposition techniques and reagents employed during ligand exchange have been shown to have a profound influence on the device properties. Here, we examine the effects of chemical (sintering and ligand exchange agents) and physical treatments (solution concentration, spray-pressure, annealing time and annealing temperature) on photovoltaic device performance.

This protocol describes the synthesis and solution deposition of inorganic nanocrystals layer by layer to produce thin film electronics on non-conductive surfaces. Solvent-stabilized inks can produce complete photovoltaic devices on glass substrates via spin and spray coating following post-deposition ligand exchange and sintering.

המצאה של התקנים פוטו ננו אורגניים לגמרי פתרון מעובד

We demonstrate a method for the preparation of fully solution processed inorganic solar cells from a spin and spray coating deposition of nanocrystal ...

A Standard and Reliable Method to Fabricate Two-Dimensional Nanoelectronics

Two-dimensional (2D) materials have attracted huge attention due to their unique properties and potential applications. Since wafer scale synthesis of 2D materials is still in nascent stages, scientists cannot fully rely on traditional semiconductor techniques for related research. Delicate processes from locating the materials to electrode definition need to be well controlled. In this article, a universal fabrication protocol required in manufacturing nanoscale electronics, such as 2D quasi-heterojunction bipolar transistors (Q-HBT), and 2D back-gated transistors are demonstrated. This protocol includes the determination of material position, electron beam lithography (EBL), metal electrode definition, et al. A step by step narrative of the fabrication procedures for these devices are also presented. Furthermore, results show that each of the fabricated devices has achieved high performance with high repeatability. This work reveals a comprehensive description of process flow for preparing 2D nano-electronics, enables the research groups to access this information, and pave the way toward future electronics.

The article aims to introduce a standard and reliable fabrication procedure for the development of future low dimensional nanoelectronics.

שיטה סטנדרטית ואמינה כדי לפברק Nanoelectronics דו מימדי

Two-dimensional (2D) materials have attracted huge attention due to their unique properties and potential applications. Since wafer scale synthesis of 2D ...

Polymeric Microneedle Array Fabrication by Photolithography

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a photomask consisting of embedded micro-lenses. Embedded micro-lenses were found to influence MN geometry (sharpness). Robust MN arrays with tip diameters ranging between 41.5 &#181;m &#177; 8.4 &#181;m and 71.6 &#181;m &#177; 13.7 &#181;m, with two different lengths (1,336 &#181;m &#177; 193 &#181;m and 957 &#181;m &#177; 171 &#181;m) were fabricated. These MN arrays may provide potential applications in delivery of low molecular and macromolecular therapeutic agents through skin.

Here, we present a protocol describing a mold-free fabrication process of the polymeric microneedles by photolithography.

ייצור מערך microneedle פולימרית יתוגרפיה

This manuscript describes the fabrication of polymeric microneedle (MN) arrays by photolithography. It involves a simple mold-free process by using a ...

Bioengineering

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, three substrates (acrylate, ceramics, and copper) are prepared. To determine the resulting material properties of these substrates, profilometer, contact angle, scanning electron microscope (SEM), and focused ion beam (FIB) measurements are done. The achievable printing resolution and suitable drop volume for each substrate are, then, found through the drop size tests. Then, layers of insulating and conductive ink are inkjet printed alternately to fabricate the target sensor structures. After each printing step, the respective layers are individually treated by photonic curing. The parameters used for the curing of each layer are adapted depending on the printed ink, as well as on the surface properties of the respective substrate. To confirm the resulting conductivity and to determine the quality of the printed surface, four-point probe and profilometer measurements are done. Finally, a measurement set-up and results achieved by such an all-printed sensor system are shown to demonstrate the achievable quality.

Here we present a protocol for the fabrication of inkjet-printed multilayer sensor structures on additively manufactured substrates and foil.

היברידית הדפסה על הזיוף של חיישנים חכמים

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...

A Silicon-tipped Fiber-optic Sensing Platform with High Resolution and Fast Response

In this article, we introduce an innovative and practically promising fiber-optic sensing platform (FOSP) that we proposed and demonstrated recently. This FOSP relies on a silicon Fabry-Perot interferometer (FPI) attached to the fiber end, referred to as Si-FOSP in this work. The Si-FOSP generates an interferogram determined by the optical path length (OPL) of the silicon cavity. Measurand alters the OPL and thus shifts the interferogram. Due to the unique optical and thermal properties of the silicon material, this Si-FOSP exhibits an advantageous performance in terms of sensitivity and speed. Furthermore, the mature silicon fabrication industry endows the Si-FOSP with excellent reproducibility and low cost toward practical applications. Depending on the specific applications, either a low-finesse or high-finesse version will be utilized, and two different data demodulation methods will be adopted accordingly. Detailed protocols for fabricating both versions of the Si-FOSP will be provided. Three representative applications and their according results will be shown. The first one is a prototype underwater thermometer for profiling the ocean thermoclines, the second one is a flow meter to measure flow speed in the ocean, and the last one is a bolometer used for monitoring exhaust radiation from magnetically confined high-temperature plasma.

This work reports an innovative silicon-tipped fiber-optic sensing platform (Si-FOSP) for high-resolution and fast-response measurement of a variety of physical parameters, such as temperature, flow, and radiation. Applications of this Si-FOSP span from oceanographic research, mechanical industry, to fusion energy research.

פלטפורמה משופעת סיליקון סיבים אופטיים חישה עם רזולוציה גבוהה ותגובה מהירה

In this article, we introduce an innovative and practically promising fiber-optic sensing platform (FOSP) that we proposed and demonstrated recently. This ...

Characterization of SiN Integrated Optical Phased Arrays on a Wafer-Scale Test Station

Optical phased arrays (OPAs) can produce low-divergence laser beams and can be used to control the emission angle electronically without the need for moving mechanical parts. This technology is particularly useful for beam steering applications. Here, we focus on OPAs integrated into SiN photonic circuits for a wavelength in the near infrared. A characterization method of such circuits is presented, which allows the output beam of integrated OPAs to be shaped and steered. Furthermore, using a wafer-scale characterization setup, several devices can easily be tested across multiple dies on a wafer. In this way, fabrication variations can be studied, and high-performance devices identified. Typical images of OPA beams are shown, including beams emitted from OPAs with and without a uniform waveguide length, and with varying numbers of channels. In addition, the evolution of output beams during the phase optimization process and beam steering in two dimensions is presented. Finally, a study of the variation in the beam divergence of identical devices is performed with respect to their position on the wafer.

Here, we describe the operation of a SiN integrated photonic circuit containing optical phased arrays. The circuits are used to emit low divergence laser beams in the near infrared and steer them in two dimensions.

אפיון מערכים אופטיים משולבים של מערכי מופע בתחנת הבדיקה בסולם וופל

Optical phased arrays (OPAs) can produce low-divergence laser beams and can be used to control the emission angle electronically without the need for ...

High-Contrast and Fast Photorheological Switching of a Twist-Bend Nematic Liquid Crystal

Smart viscoelastic materials that respond to specific stimuli are one of the most attractive classes of materials important to future technologies, such as on-demand switchable adhesion technologies, actuators, molecular clutches, and nano-/microscopic mass transporters. Recently it was found that through a special solid-liquid transition, rheological properties can exhibit significant changes, thus providing suitable smart viscoelastic materials. However, designing materials with such a property is complex, and forward and backward switching times are usually long. Therefore, it is important to explore new working mechanisms to realize solid-liquid transitions, shorten the switching time, and enhance the contrast of rheological properties during switching. Here, a light-induced crystal-liquid phase transition is observed, which is characterized by means of polarizing light microscopy (POM), photorheometry, photo-differential scanning calorimetry (photo-DSC), and X-ray diffraction (XRD). The light-induced crystal-liquid phase transition presents key features such as (1) fast switching of crystal-liquid phases for both forward and backward reactions and (2) a high contrast ratio of viscoelasticity. In the characterization, POM is advantageous in offering information on the spatial distribution of LC molecule orientations, determining the type of liquid crystalline phases appearing in the material, and studying the orientation of LCs. Photorheometry allows measurement of a material&#8217;s rheological properties under light stimuli and can reveal the photorheological switching properties of materials. Photo-DSC is a technique to investigate thermodynamic information of materials in darkness and under light irradiation. Lastly, XRD allows studying of microscopic structures of materials. The goal of this article is to clearly present how to prepare and measure the discussed properties of a photorheological material.

This protocol demonstrates the preparation of a photorheological material that exhibits a solid phase, various liquid crystalline phases, and an isotropic liquid phase by increasing temperature. Presented here are methods for measuring the structure-viscoelasticity relationship of the material.

לעומת זאת, מיתוג החלפת כיפוף מהיר של גביש נוזלי

Smart viscoelastic materials that respond to specific stimuli are one of the most attractive classes of materials important to future technologies, such ...

Chemistry

A Simple and Scalable Fabrication Method for Organic Electronic Devices on Textiles

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices cannot be worn under everyday conditions. Therefore, textiles are commonly considered the best substrate to accommodate electronic devices in wearable use. In this paper, we describe how to selectively pattern organic electroactive materials on textiles from a solution in an easy and scalable manner. This versatile deposition technique enables the fabrication of wearable organic electronic devices on clothes.

In this paper, we present a protocol to selectively deposit organic materials on textiles, which allows for the direct integration of organic electronic devices with wearables. The fabricated devices can be fully integrated in textiles, respecting their mechanical appearance and enabling sensing capabilities.

שיטת ייצור פשוט Scalable עבור מכשירים אלקטרוניים אורגניים על טקסטיל

Today, wearable electronics devices combine a large variety of functional, stretchable, and flexible technologies. However, in many cases, these devices ...