Intel Corporation, hibe numarası 414305 aracılığıyla bu işi finanse ve Oregon Nanoteknoloji ve Mikroteknoloji Girişimi (ONAMI) eşleşen fon sağlamıştır. Biz minnetle bu işin tüm aşamalarında Dr James Blackwell destek ve tavsiyeler kabul eder. Özel teşekkür parçacık konumlandırma istatistiklerini analiz etmek için Drew Beasau ve Chelsea Benedict gidin. Biz e-ışın litografi ile yaptığı yardım için, Oregon, Eugene Üniversitesi&#39;nde, el yazması ve Dr. Kurt Langworthy dikkatli bir okuma için Profesör Hall teşekkür VEYA.

1. türetmek ve Silikon Gofret ve Yüzey karakterize <ol><li> Amerika Radyo Kurumu&#39;nu (RCA) temizleme solüsyonları SC1 ve SC2 kullanarak gofret yüzeyini temizleyin. </li><li> Hacimsel olarak, aşağıdaki kimyasal maddeler karıştırılarak SC1 ve SC2 hazırlanması: SC1: H2O 2: NH4OH: H2O = 1: 1: 5 v / v&#39;dir ve SC2: H2O 2: HCI: H2O = 1: 1: 5 v / v. <ol><li> 70 ° C&#39;de 10 dakika boyunca SC1 gofret bırakın ve daha sonra deiyonize su yıkama yapar. </li><li> (Bir yıkama, ardından 70 ° C&#39;de 10 dakika), SC2 için de benzer bir protokol takip edin. NOT: Temizleme işlemi, organik ve iyonik kirleri temizler ve silikon gofret silisyum oksit yüzeyinde silanol gruplarını oluşturur. </li></ol></li><li> AATMS ile silikon gofret yüzeylerini türetmek <ol><li> 0.05 M AATMS temizlenmiş silikon gofret inkübe (d hazırlanan20 dakika boyunca 80 ° C&#39;de Ry toluen) dir. bir azot gazı akımı içinde 5, 5 dakika için tam bir toluen içinde, oda sıcaklığında, 100 W sonikatör dakika ve kuru sonikasyon. </li></ol></li><li> Türetilmiş silikon gofret yüzeylerini karakterize <ol><li> Bir açıölçer ve ImageJ yazılımı 25 ile temas açısını ölçün. </li><li> Bir elipsometre kullanarak filmlerin kalınlığı tespit (He-Ne lazer ışık kaynağı, λ 70 ° 632,8 nm, sabit geliş açısı =) 25. </li><li> X-ışını fotoelektron spektroskopisi (XPS), 25 yüzey element bileşiminin tahmin. </li></ol></li></ol> 2. E-ışın Desenlendirme <ol><li> Spin-kaplama fotorezist (60 s için 4000 rpm&#39;de AATMS- türevlendirilmiş gofret% 2 poli (anisol metil metakrilat (PMMA)). </li><li> 120 s fotorezist filmi kuruması için 180 ° C de bir film Önceden fırınlanmış patates. </li><li> fotorezist film kalınlığını ölçmekBir elipsometre kullanılmıştır. He-Ne lazer ışık kaynağı, λ = 632.8 nm, 70 ° &#39;lik bir geliş açısında sabit olduğundan emin olun. silikon gofret gibi yansıtıcı yüzey kullanarak dedektör sinyali en üst düzeye çıkarmak için örnek sahne optimize edin. fotorezist film kalınlığını ölçmek için ekli PC&#39;de elipsometre ölçüm programı (GEMP) kullanın; yaklaşık 100 nm olmalıdır. </li><li> E-ışın maruziyeti: <ol><li> E-demeti hizalama bir yüksek vakum odasına gofret aktarın. </li><li> Bir elektron demeti (30 kV hızlandırma gerilimi, 37 pA ışın akımı), 10 mikron açıklığı içinden geçen ve 24 MCU / cm3 dozajı kullanılarak bir poker nokta delikli kalıp oluşturma. </li><li> İstenilen delik çapına (80 nm) ve zift (200 nm) bir poker nokta tipi delik desen üretmek için gerekli olarak desen zift ve dozunu ayarlamak. </li><li> E-ışın odasından gofret çıkarın. </li></ol></li><li> Taşbaskı desen geliştirin: <ol><li> Başla70 s metil izobutil keton / izopropil alkol içindeki bir çözeltisine (: 3 (v v) MIBK / IPA, 1) &#39;de model gelişimi. </li><li> 30 saniye IPA batırılarak daha geliştirmeye devam ediyoruz. 30 sn için deiyonize su ile yıkama gelişimini tamamlamak. bir azot gazı akımı içinde ince bisküvi kurutun. </li></ol></li></ol> E-ışın desenli Delik içine GNPs 3. Biriktirme NOT: desenli deliklere GNPs birikmesi iki farklı yöntem kullanır. <ol><li> GNP Çözeltilerin önceden desenli gofret (Yöntem 1) bırakın. <ol><li> GSMH büyüklüğü ve deliklerin çapları bağlı olarak, 24-48 saat boyunca GNP süspansiyon ortamında örnek bırakın. 7.0 x 10 11 NPs / ml ihtiva eden 20-mil, sitrat-kapaklı GNP süspansiyon kullanın. NOT: Bir 10-100 nm bir GNP boyutu ve 5.7 arasında bir konsantrasyon kullanabilir x 10 12-5,7 x 10 Ted Pella tarafından sağlanan 9 NPs / mL olduğunu göstermiştir. biriktirme yoğunluğu itaat unutmayınGe ve t nanoparçacık ve biriktirme süresi difüzyon katsayıları difüzyon kanunu ̴ (Dt) 1/2, sırasıyla (referans 20, Şekil 2c tartışıldığı gibi, yani küçük parçacıklar, çökelme için daha kısa bir zaman alır). </li></ol></li><li> Desenli gofret üzerinde sprey mevduat GNPs (Yöntem 2) <ol><li> buharlaştırma yoluyla GNPs para yatırmak için, yatay olarak yerleştirilmiş desenli alt tabaka üzerine GNPs bir çözüm sprey. Sprey tabaka yüzeyine dik yönlendirilir, böylece elle tutulan püskürtücü (Yöntem 2) Orient. </li><li> Tüm alt-tabaka yüzeyinin nemlendirilmesi için süspansiyon solüsyonu yeterli bir hacmi püskürtün. NOT: Büyük bir deliğe birden nanopartiküller zorlayarak önlemek için 10x tarafından GSMH süspansiyon sulandırmak için gerekli olabilir. </li><li> 10 dakika boyunca kontrollü buharlaşma üretilmesi için 30-35 ° C &#39;de muhafaza edilen bir sıcak bir plaka üzerinde inkübe edin. </li></ol></li><li> Her iki Yöntemi ile çöktürme (sonra1 ya da Yöntem 2), hafif ultrasonicate (100 W) deiyonize su içinde örnekler 50 s için ve bir azot gazı akımı içinde kurutulur. </li></ol> 4. Taramalı Elektron Mikroskobu Görüntüleme NOT: Geleneksel yukarıdan aşağı ve kesitsel SEM görüntüleme katılan çalışmaların iki tip. <ol><li> Yukarıdan aşağıya SEM görüntüleri için fotorezist filme zarar görmesini önlemek için 300 uA ~ bir akımda 5 kV gerilim hızlandıran bir e-ışını kullanır. Dikkat: mümkün olan en düşük voltaj ve akım ayar fotorezist zincir kesme reaksiyonları azaltmak için gereklidir. Bu zincir kesici reaksiyonları da aşağıda tarif karşı yeniden akış adımı için çalışma sıcaklığı etkileyen polimer, cam geçiş sıcaklığı azaltır. </li><li> Kesit görüntüleme: <ol><li> Sputter-ceket kalın altın filmin 10 nm PMMA fotorezist üzerine iyon ışını zarar görmesini önlemek için. 30 kV ve 93 çalıştırılan odaklanmış Ga iyon ışını kullanınpA deliklerden kesmek için. normal yatay konumdan gofret eğerek kesit SEM görüntülerini elde etmek. </li></ol></li></ol> Desenli Holes GNPs etrafında PMMA fotorezist 5. Reflow <ol><li> Önceden belirlenmiş bir cam geçiş sıcaklığının altında 3 dakika, T yeniden akış (100 ° C) &#39;de sıcak bir plaka üzerinde desenli alt tabakalar Isı T gr (110 ° C), 950.000 g / mol&#39; PMMA; polimer için yeniden akış oranı 1.7 ± 0.1 mil / sn idi. Dikkat: Önemli ölçüde daha hızlı yeniden akış bir yol daha önce belki de elektron ışınına maruz kalma sırasında polimerik omurga zincirinin bölünme, taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile görüntüleme sırasında e-ışınına maruz kalmış desenli alanlar oluştu T g azaltılması. Bu gözlem X-ışını radyasyonuna maruz T azalttığını kaydetti Keymeulen ve işçiler, yapılacak çalışmalarla da desteklenmektedirPMMA 26 g. </li></ol> 6. Kuru ve Islak-etch <ol><li> Yeniden düzenlenen PMMA ince bir film ile kaplı GNPs ortaya çıkarmak için oksijen plazma ile yeterli bir süre (55 S) Kuru etch. Dikkatle elipsometre veya ince film kalınlığı monitörü kullanılarak zamanın bir fonksiyonu olarak PMMA filmi aşındırma oranını izlemek. NOT: Çok uzun süre yakma tamamen PMMA filmi çıkarın olacağını ise bir çok kısa dağlama süresi GNPs maruz olmayabilir. 950 kDa PMMA için aşındırma oranı dağlama süresi 55 sn gerektiren, 1.5 nm / s idi. </li><li> Iyodin kristali (I 2), 1.0 g, potasyum iyodür 4.0 g (Kİ) ve 10 dakika boyunca iyonu giderilmiş su 40 mL içeren bir iyot çözeltisi kullanılarak yeniden akış sonra kontakt deliklerinin altındaki ıslak etch GNPs. Not: potasyum iyodür çözeltisi iyot çözünürlüğünü arttırır ve altın aşındırma kolaylaştırır. Iyot ile altın reaksiyonu (2AU + I 2 → 2 AUI) altın üretirOda sıcaklığında, sulu çözelti içinde az çözünür iyodür,. </li></ol> 7. Parçacık Yerinden, Yoğunluk ve Dolgu Kesir hesaplanması <ol><li> Delik merkezi ve GSMH deplasman Bulma: <ol><li> Elle bu çizgilerin kesişme noktalarında kurulan delik merkezleri sırasıyla deliklere, satırlar ve sütunlar ile yatay ve dikey en uygun düz çizgiler çizmek (Şekil 2a ve 2b). hesaplamalar en az 500 + delik içerir. </li><li> El nanohole (yani, yer değiştirme) bu çökelmiştir (Şekil 2b) merkezine her nanopartikül göre konumunu, R, belirler. </li></ol></li><li> Standart bir elektronik tablo programı kullanarak değiştirme histogramlar karşı parçacık sayısını belirlemek. </li><li> Partikül yoğunluğunun hesaplanması: ρ = N (parçacıkların sayısı) / birim alan (2 um): <ol&gt; <li> İlk olarak, sabit bir genişliğe (R deliğin yarıçapı ≈R / 10), bir halka halka şeklindeki alanı tespit etmek ve iki yarıçap (R1, R2) R yer değiştirmede (= (r, 1 ile sınırlanmış + r 2) / 2); <img alt="denklem 2" src="/files/ftp_upload/54551/eq2.jpg" /> . </li><li> Yukarıdaki aşama 7.2 inşa histogram alanında, parçacıkların, N sayısı toplamı. </li><li> R bir fonksiyonu r = R, delik yarıçapı sona eren yaklaşık 10 eşit adımlar üretmek için işlemi tekrarlayın. </li></ol></li><li> En az doğrusal olmayan kareler prosedürünü (Şekil 2a, ek) 20 kullanılarak Gauss eğrisi yer değiştirme verileri karşı parçacık yoğunluğu takın. Birikimi ve montaj belirsizliğin deplasman (σ birikimi) standart sapmasını ayıklayın. </li><li> yukarıdaki tekrarlayınŞekil 2c ile gösterilen bir SEM görüntü kullanılarak fotorezist işlem sonrasında elde edilen SEM kalıpları için prosedür. NOT: yeniden akıtma delikleri yok sonra delik merkezleri için en uygun değerleri belirlemek için GSMH pozisyonları en uygun yatay ve dikey çizgiler çizin. Adım 7.1 olarak parçacık değiştirmeler hesaplayın ve adımları 7,2-7,4 yılında tarif protokol takip kombine σ Toplam ayıklayın. NOT: Burada, kombine veya toplam nedeniyle çökelme ve yeniden akıtma adımları GSMH&#39;nın genel yerinden anlamına gelir. </li><li> Deliklerinin toplam sayısına, Şekil 2b doldurulmuş deliklerin sayısı oranı tahminine göre doldurma bölümünü belirler. </li></ol>

<ol>
	<li>Moore, G. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cramming+more+components+onto+integrated+circuits.">Cramming more components onto integrated circuits.</a> Electronics. 38 (8), 114 (1965).</li><li>Moore, G. E., Allen, R. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithography+and+the+future+of+Moore's+law.">Lithography and the future of Moore's law.</a> SPIE Proc.: Advances in Resist Technology and Processing XII. 2438, 2-17 (1995).</li><li>Rayleigh, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=On+the+theory+of+optical+images,+with+special+reference+to+the+microscope.">On the theory of optical images, with special reference to the microscope.</a> The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and J. Sci. 42 (255), 167-195 (1896).</li><li>Levenson, M. D., Viswanathan, N. S., Simpson, R. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Improving+resolution+in+photolithography+with+a+phase-shifting+mask.">Improving resolution in photolithography with a phase-shifting mask.</a> IEEE Trans. Electron Devices. 29 (12), 1828-1836 (1982).</li><li>French, R. H., Tran, H. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Immersion+Lithography:+Photomask+and+Wafer-Level+Materials.">Immersion Lithography: Photomask and Wafer-Level Materials.</a> Annu. Rev. Mater. Res. 39 (1), 93-126 (2009).</li><li>Borodovsky, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Complementary+Lithography+at+Insertion+and+Beyond.">Complementary Lithography at Insertion and Beyond.</a> , (2012).</li><li>Reiser, 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> Photoreactive Polymers: the Science and Technology of Resists. , (1989).</li><li>Brunner, 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=Why+optical+lithography+will+live+forever.">Why optical lithography will live forever.</a> J. of Vac. Sci. &amp; Technol. B: Microelectronics and Nanometer Structures. 21 (6), 2632-2637 (2003).</li><li>Tran, H., Jackson, E., Eldo, J., Kanjolia, R., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Photochemical+reactivity+of+bis-carbamate+photobase+generators.">Photochemical reactivity of bis-carbamate photobase generators.</a> , 1683-1688 (2011).</li><li>Hallett-Tapley, G. L., 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=Single+component+photoacid/photobase+generators:+potential+applications+in+double+patterning+photolithography.">Single component photoacid/photobase generators: potential applications in double patterning photolithography.</a> J. Mater. Chem. C. 1 (15), 2657-2665 (2013).</li><li>Krysak, M., De Silva, A., Sha, J., Lee, J. K., Ober, C. K., Henderson, C. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+glass+resists+for+next-generation+lithography.">Molecular glass resists for next-generation lithography.</a> Proc. SPIE: Advances in Resist Materials and Processing Technology XXVI. 7273, 72732N (2009).</li><li>Li, 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=Bottom-up+assembly+of+large-area+nanowire+resonator+arrays.">Bottom-up assembly of large-area nanowire resonator arrays.</a> Nat Nano. 3 (2), 88-92 (2008).</li><li>Thiruvengadathan, R., 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=Nanomaterial+processing+using+self-assembly-bottom-up+chemical+and+biological+approaches.">Nanomaterial processing using self-assembly-bottom-up chemical and biological approaches.</a> Rep. Prog. Phys. 76 (6), 066501 (2013).</li><li>Tsai, H. Y., Zhang, Y., Oehrlein, G. S., Lin, Q., 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=Pattern+transfer+of+directed+self-assembly+(DSA)+patterns+for+CMOS+device+applications.">Pattern transfer of directed self-assembly (DSA) patterns for CMOS device applications.</a> Proc.SPIE Advanced Etch Technology for Nanopatterning II. 8865, 86850L-86850L (2013).</li><li>Hawker, C. J., Russell, T. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Block+Copolymer+Lithography:+Merging+&amp;#34;Bottom-Up&amp;#34;+with+&amp;#34;Top-Down&amp;#34;+Processes.">Block Copolymer Lithography: Merging &amp;#34;Bottom-Up&amp;#34; with &amp;#34;Top-Down&amp;#34; Processes.</a> MRS Bulletin. 30 (12), 952-966 (2005).</li><li>Lin, Y., 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=Self-directed+self-assembly+of+nanoparticle/copolymer+mixtures.">Self-directed self-assembly of nanoparticle/copolymer mixtures.</a> Nature. 434 (7029), 55-59 (2005).</li><li>Cheng, J. Y., 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=Simple+and+Versatile+Methods+To+Integrate+Directed+Self-Assembly+with+Optical+Lithography+Using+a+Polarity-Switched+Photoresist.">Simple and Versatile Methods To Integrate Directed Self-Assembly with Optical Lithography Using a Polarity-Switched Photoresist.</a> ACS Nano. 4 (8), 4815-4823 (2010).</li><li>Wong, H. S. P., Bencher, C., Yi, H., Bao, X. Y., Chang, L. W., Tong, W. .. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Block+copolymer+directed+self-assembly+enables+sublithographic+patterning+for+device+fabrication.">Block copolymer directed self-assembly enables sublithographic patterning for device fabrication.</a> Proc. SPIE. 8323, Alternative Lithographic Technologies IV, (2012).</li><li>Chan, J. C., Hannah-Moore, N., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Controlled+Deposition+of+Tin+Oxide+and+Silver+Nanoparticles+Using+Microcontact+Printing.">Controlled Deposition of Tin Oxide and Silver Nanoparticles Using Microcontact Printing.</a> Crystals. 5 (1), 116-142 (2015).</li><li>Morakinyo, M. K., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reducing+the+effects+of+shot+noise+using+nanoparticles.">Reducing the effects of shot noise using nanoparticles.</a> J. Mater. Chem. C. 3 (5), 955-959 (2015).</li><li>Cui, Y., 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=Integration+of+Colloidal+Nanocrystals+into+Lithographically+Patterned+Devices.">Integration of Colloidal Nanocrystals into Lithographically Patterned Devices.</a> Nano Lett. 4 (6), 1093-1098 (2004).</li><li>Huang, H. W., Bhadrachalam, P., Ray, V., Koh, S. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Single-particle+placement+via+self-limiting+electrostatic+gating.">Single-particle placement via self-limiting electrostatic gating.</a> Appl. Phys. Lett. 93 (7), 073110-073113 (2008).</li><li>Ma, L. 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=Electrostatic+Funneling+for+Precise+Nanoparticle+Placement:+A+Route+to+Wafer-Scale+Integration.">Electrostatic Funneling for Precise Nanoparticle Placement: A Route to Wafer-Scale Integration.</a> Nano Lett. 7 (2), 439-445 (2007).</li><li>Richard Bowen, W., Filippov, A. N., Sharif, A. O., Starov, V. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+model+of+the+interaction+between+a+charged+particle+and+a+pore+in+a+charged+membrane+surface.">A model of the interaction between a charged particle and a pore in a charged membrane surface.</a> Adv. Colloid Interface Sci. 81 (1), 35-72 (1999).</li><li>Morakinyo, M. K., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Positional+control+over+nanoparticle+deposition+into+nanoholes.">Positional control over nanoparticle deposition into nanoholes.</a> , 1677-1682 (2011).</li><li>Keymeulen, H. R., 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=Measurement+of+the+x-ray+dose-dependent+glass+transition+temperature+of+structured+polymer+films+by+x-ray+diffraction.">Measurement of the x-ray dose-dependent glass transition temperature of structured polymer films by x-ray diffraction.</a> J. Appl. Phys. 102 (1), 013528 (2007).</li><li>Feng, B. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Resist+Reflow+Method+for+Making+Submicron+Patterned+Resist+Masks.">Resist Reflow Method for Making Submicron Patterned Resist Masks.</a> US patent A. , (1977).</li><li>You, J. 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=Position+Shift+Analysis+in+Resist+Reflow+Process+for+Sub-50+nm+Contact+Hole.">Position Shift Analysis in Resist Reflow Process for Sub-50 nm Contact Hole.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 48 (9), 096502 (2009).</li><li>Montgomery, P. K., Fedynyshyn, T. 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=Resist+reflow+for+193-nm+low-K1+lithography+contacts.">Resist reflow for 193-nm low-K1 lithography contacts.</a> Proc. SPIE Advances in Resist Technology and Processing XX. 5039, 807-816 (2003).</li><li>King, W. P., 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=Atomic+force+microscope+cantilevers+for+combined+thermomechanical+data+writing+and+reading.">Atomic force microscope cantilevers for combined thermomechanical data writing and reading.</a> Appl. Phys. Lett. 78 (9), 1300-1302 (2001).</li><li>Chuo, Y., 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=Rapid+fabrication+of+nano-structured+quartz+stamps.">Rapid fabrication of nano-structured quartz stamps.</a> Nanotechnology. 24 (5), 055304 (2013).</li><li>Moreau, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Semiconductor Lithography: Principles, Practices, and Materials. , 419 (2012).</li><li>Chan, J. C., Tran, H., Pattison, J. W., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Facile+pyrolytic+synthesis+of+silicon+nanowires.">Facile pyrolytic synthesis of silicon nanowires.</a> Solid-State Electron. 54 (10), 1185-1191 (2010).</li><li>Tran, H. A., Rananavare, S. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+characterization+of+N-+and+P-+doped+tin+oxide+nanowires.">Synthesis and characterization of N- and P- doped tin oxide nanowires.</a> , (2011).</li><li>Tran, H. A., Rananavare, S. B., Morris, J. E., Iniewski, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ch.+39,+Synthesis+and+Characterization+of+n-+and+p-Doped+Tin+Oxide+Nanowires+for+Gas+Sensing+Applications.">Ch. 39, Synthesis and Characterization of n- and p-Doped Tin Oxide Nanowires for Gas Sensing Applications.</a> Nanoelectronic Device Applications Handbook . , (2013).</li></ol>

Yazarlar ifşa hiçbir şey yok.

litografide sut gürültü (SN), belirli bir nano bölgede gelen foton veya partikül (N) sayıda istatistik dalgalanmalar basit bir sonucu olduğu; Bu foton / partiküllerin bir sayının kare köküne ters orantılıdır: <img alt="denklem 3" src="/files/ftp_upload/54551/eq3.jpg" /> A ve r &#39;nin alanı ve açıkta kalan bölümün boyutu, burada. Örneğin, 52 mJ / cm2 poz dozunda bir ArF 193-nm (6.4-eV) desen 50-nm deliklere excim...

Moore yasasına 1, 2 (1) ile sayısal olarak hesaplama gücü katlanarak büyümesi, optik litografi ilerleyici ilerlemelerin bir sonucudur. Bu yukarıdan aşağıya desenlendirme tekniği, ulaşılabilir çözünürlük, R, tanınmış Raleigh teoremi 3 ile verilir: <img alt="denklem 1" src="/files/ftp_upload/54551/eq1.jpg" /> Burada, λ ve NA sırasıyla ışık dalga boyu ve sayısal açıklık vardır. Η lens ve gofret arasında ortamın kırılma endeksi NA olduğu = η · sinθ Not; lens ve gofret merkezi arasındaki θ = tan -1 (d / 2l) çap, d, lens ve mesafe, l. Son elli yılda, litografik çözünürlük: (a) bir ışık kaynağı kullanılarak geliştirilmişgiderek daha küçük UV dalga boyları olan eksimer lazerler de dahil olmak üzere, örneğin; (b) faz kayması maskeleri 4 kullanan akıllı optik tasarımlar; ve (c) daha yüksek NA. Hava (η = 1) &#39;de maruz kalma, NA birlik daha ama bir sıvı getirerek her zaman daha azdır lens ve gofret arasında böyle su 5 olarak Hm&gt; 1, ile, NA ve böylece daldırma litografi çözünürlüğünü artırmak, 1 yüksekte olabilir. Şu anda ötesinde canlı 20 nm düğüme yolları ve çok katmanlı paslanmaz çeliğin 6, 7 karmaşık çift ve dört kişilik işlem kullanarak, aşırı UV kaynaklarının (λ = 13 nm) veya desenlendirme teknikleri içermektedir. lithogra boyutlarında bir nano-bölge neden varyasyon içinde gelen fotonların sayısının atış-gürültü (SN) neden nanometre uzunluk ölçeklerinde istatistiksel dalgalanmalar, en<html> phic desenler. Bu etkiler, yüksek enerji EUV ışığı ve e-kiriş normal optik litografi 8 ile karşılaştırıldığında büyüklüğü daha az fotonlar / parçacıkların emir ihtiyaç sistemlerine maruz kalma ile daha belirgindir. Süper-kimyasal olarak güçlendirilmiş (kuantum verimi&gt; 1) fotorezist da maruz kalan nanoregions 9 10 fotoreaktif moleküllerin sayısının varyasyon neden olduğu bir kimyasal SN getirmektedir. uzun pozlama ihtiyaç alt hassasiyet photoresistler bu etkileri bastırmak, ama onlar da verim azaltır. Moleküler ölçekte, katkı moleküler direnenleri 11 ile azalabilir fotorezist polimerler doğasında moleküler boyut dağılımından pürüzlülüğü-kenar hattına. Nano-desenlendirme bu yukarıdan aşağıya işleme tamamlayıcı bir yaklaşım, aşağıdan yukarıya yöntemleri 12 kullanımıdırİki bloklu polimerler 14 yönlendirilmiş kendini montaj (DSA) üzerine özellikle güveniyor s = &quot;xref&quot;&gt; 13. çekirdeklenme yönlendirmek ve bu delik veya çizgiler olarak istenilen desen arasındaki eşit olmayan aralık oluşturmak için, bu işlemlerin özelliği, zor olmaya devam etmektedir. Moleküler bileşenleri 15 boyut dağılımı, 16 ölçek ve imalat 17, 18 verim sınırlar. Benzer sorunlar, yumuşak litografi 19 nanopartiküllerin microcontact baskı sınırlamak. Bu yazıda SN / hat-kenar sertliği (LER) 20 etkisini azaltmak için elektrostatik yönelik öz-montaj ile klasik yukarıdan aşağıya projeksiyon litografi birleştiren yeni bir hibrid yaklaşımı (Şekil 1) çalışmaları sunmaktadır. (2-aminoetil) - Pozitif kendi kendini monte mono tabakaları N (SAMs) üzerinde amin gruplarına şarjPMMA filmi yatan -11-amino-undesil-metoksi-silan (AATMS) geliştikten sonra maruz kalmaktadır. SN etkilenen deliklere 25 içine 24 - PMMA negatif yüklü fotorezist filmi elektrostatik olumsuz, 21 sitrat ile şapkalı altın nanopartiküller (GNPs), tahsil hunilerini yönlendirecek. Yeniden akış PMMA Fotorezist film predeposited nano partikülleri engulfs. <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/54551/54551fig1.jpg" /> Şekil 1: stratejinin şematik kesin boyutta NPs kullanarak kişi deliklerinin desenlendirme için atış gürültü ve hat-kenar pürüzlülüğü etkilerini ortadan kaldırmak için. Burada, önemli boyuta (CD) deliklerin istenen çapıdır. yaklaşım, (aşama 1) oksit sörf pozitif yüklü amin grupları taşıyan silan molekülün kendi kendine bir araya tek tabaka (SAM) biriktirilmesi ile başlarBir silikon gofret as. Sonraki E-ışın litografi deseni delikleri kullanılır (adım 2 ve 3) içerlek SEM görüntüsünde gösterildiği gibi, atış-gürültü üretir PMMA fotorezist film, mavi tabaka içinde. Düz Baskı deliklerde amin gruplarını gösterir. Adım 4 kontrollü boyutu, elektrostatik aktarıldığını (EF) ile lithographically desenli deliklere sitrat-kapaklı (negatif yüklü), altın nano partiküller (GNPs) sulu faz, birikmesini gerektirir. Adım 5&#39;te, PMMA, 110 ° C cam geçiş sıcaklığının altında, 100 ° C gofreti ısıtılması, ön tevdi nanopartiküller yaklaşık fotorezist yeniden oluşturulmasını neden olur. Asitlendirme yoluyla serbest kalan partiküllerin oksijen plazma (aşama 6) GNPs gösterir, ve daha sonra ıslak aşındırma (iyot) (basamak 7) benzer olan PMMA kaplanmış GNPs boyutuna karşı gelen delikleri oluşturur. Reaktif iyon / ıslak aşındırma ile birleştiğinde, SiO 2 (adım 8) 31 fotorezist delik deseni aktarmak mümkündür. YenidenReferans 20 izniyle basılmış. <a href="http://ecsource.jove.com/files/ftp_upload/54551/54551fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> alt tabaka üzerinde zıt yüklü GNPs ve amin grupları arasındaki elektrostatik etkileşim bağlanma sitesinden GNPs önlemektedir. yeniden akıtma adım GNPs göreli konumunu korur, fakat delik ve SN / LER etkilerini siler. Plazma / ıslak aşındırma adımlar GSMH boyutu var delikleri yeniden. Reaktif iyon dağlama SiO 2 sabit maske katmanları kendi desen aktarır. Yöntem, bir desenli nanohole (NH) daha muntazam boyutlu nano partikülleri ile dayanır, σ, standart sapma olarak ifade edilen bu GSMH σ &lt;NH σ olduğu. Bu rapor, dispersiyonu ve gelen nanopartiküllerin çökeltme gibi (Şekil 1 &#39;de tarif edilen 4 ve 5) adımları odaklanırçevrelerindeki fotorezist yeniden akıtma avantaj ve yöntemin sınırlarını değerlendirmek. Her iki adımlar yongaları üzerinde modern entegre devreler üreten akım hiçbir kapsamlı değişiklik gerektiren, ilke olarak, daha büyük yüzeylere şekilde büyütülebilir.

<table><tbody><tr><td>AATMS (95%)</td><td>Gelest Inc.</td><td>SIA0595.0</td><td>&lt;em&gt;N&lt;/em&gt;-(2-aminoethyl)-11-aminoundecyltrimethoxysilane</td></tr><tr><td>Gold colloids (Ted Pella Inc.)</td><td>Ted Pella</td><td>15705-20</td><td>Gold Naoparticles</td></tr><tr><td>hydrogen peroxide</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>H325-100</td><td>Analytical grade (Used to clean wafer)</td></tr><tr><td>hydrochloric acid</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>S25358</td><td>Analytical grade</td></tr><tr><td>Ammonium hydroxide</td><td>Fisher Scientific&amp;nbsp;</td><td>A669S-500SDS</td><td>Analytical grade (Used to clean wafer)</td></tr><tr><td>hydrogen fluoride</td><td>Fisher Scientific</td><td>AC277250250</td><td>Analytical grade(used to etch SiO&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;)</td></tr><tr><td>Toluene (anhydrous, 99.8%)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>244511</td><td>Analytical grade (solvent used in Self Assembly of AATMS</td></tr><tr><td>Isopropyl alcohol (IPA)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>W292907</td><td>Analytical grade (Used to make developer)</td></tr><tr><td>Methyl butyl ketone (MIBK)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>29261</td><td>Analytical grade(used to make developer)</td></tr><tr><td>1:3 MIBK:IPA developer</td><td>Sigma Aldrich</td><td></td><td>Analytical grade (Developer)</td></tr><tr><td>950 k poly(methyl methacylate (PMMA, 4% in Anisole)</td><td>Sigma Aldrich</td><td>182265</td><td>Photoresist for E-beam lithography</td></tr><tr><td>Purified Water : Barnstead Sybron Corporation water purification Unit, resistivity of 19.0 M&amp;Omega;cm</td><td></td><td></td><td>Water for substrate cleaning</td></tr><tr><td>Gaertner ellipsometer&amp;nbsp;</td><td>Gaertner</td><td></td><td>Resist and SAM thickness measurements</td></tr><tr><td>XPS, ThermoScientifc ESCALAB 250 instrument</td><td>Thermo-Scientific</td><td></td><td>Surface composition</td></tr><tr><td>An FEI Siron XL30</td><td>Fei Corporation</td><td></td><td>Characterize nanopatterns</td></tr><tr><td>Zeiss sigma VP FEG SEM</td><td>Zeiss Corporation</td><td></td><td>E-beam exposure and patterning</td></tr><tr><td>MDS 100&amp;nbsp; CCD camera</td><td>Kodak</td><td></td><td>Imaging drop shapes for contact angle measurements</td></tr><tr><td>Tegal Plasmod</td><td>Tegal</td><td></td><td>Oxygen plasma to etch photoresist</td></tr><tr><td>I&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td><td>Sigma Aldrich</td><td>451045</td><td>Components for gold etch solution</td></tr><tr><td>KI</td><td>Sigma Aldrich</td><td>746428</td><td>Components for gold etch solution</td></tr><tr><td>Ellipsometer (LSE Stokes model L116A)</td><td>Gaertner</td><td>L116A</td><td>AATMS self assembled monolayer film thickness measurements</td></tr></tbody></table>

use of sacrificial nanoparticles to remove the effects of shot-noise in contact holes fabricated by e-beam lithography

Nano desenler aşırı ultraviyole (EUV) veya elektron ışın demeti (E-ışını) boyutunda litografi sergi beklenmedik varyasyonları ile fabrikasyon. Bu varyasyon atış-gürültü (SN) kaynaklanan belirli bir nano-bölge ulaşan fotonlar / elektron sayısı istatistiksel dalgalanmalar sanılıyor. SN foton / elektron sayının kare köküne ters orantılı olarak değişir. sabit bir doz için, SN geleneksel (193 nm) optik litografi için daha EUV ve E-ışın litografiler büyüktür. Aşağıdan yukarıya ve yukarıdan aşağıya desenlendirme yaklaşımları nano delik desen çekildi gürültü etkilerini en aza indirmek için birleştirilmiştir. Spesifik olarak, daha sonra, bir PMMA esaslı e-ışını Fotorezist 100 mil film ile dönmeye kaplı bir silikon gofret bir amino-silan yüzey aktif madde kendi kendine bir araya getirmektedir. E-kiriş ve sonraki gelişimi maruz kalma delik diplerinde yatan yüzey filmi ortaya çıkarmak. negatif yüklü, sitrat-kapaklı, 20 nm g bir süspansiyonuna gofret daldırmaEski nanopartiküller (GSMH) mevduat delik başına bir parçacık. delik maruz pozitif yüklü yüzey filmi elektrostatik kalıcı pozisyonel kayıt gideren maruz delik, ortasına negatif yüklü nanoparçacık huniler. Sonra, paslanmaz çeliğin polimerin cam geçiş sıcaklığına yakın ısıtılması, fotorezist filmi yeniden yapılandırabilir ve nano-parçacıkları engulfs. Bu süreç SN etkilenen delikleri siler ancak bağlayıcı güçlü elektrostatik yerinde kilitli yatırılan GNPs bırakır. oksijen plazma ile muamele fotorezist ince bir tabaka oyma ile GNPs ortaya çıkarır. I 2 çözeltisi ile maruz GNPs Islak gravür / KI E-ışın demeti litografi desenli girinti merkezinde bulunan düzgün delikleri elde edilir. Deneyler bir yaklaşım% 10 altına kadar% 35 arasında SN neden delik boyutundaki değişmeyi azaltmaktadır göstermek sunulmaktadır. yöntem aşağıda 20 nm Transistör temas delik desenlendirme sınırlarını genişletir.

Şekil 2 elektrostatik hunileşme tarafından yönlendirilen bir 60-100 nm kalınlığında PMMA filmde desenli 80-nm çapında delikleri yatırılır 20 nm GNPs bir SEM görüntü gösterir. Diğer 22 ile gözlendiği gibi, süreç deliği başına bir parçacık ile sonuçlanmıştır. deliklerin merkezi etrafında partiküllerin dağılımı Gauss (sağ üst resim) oldu. En çok delik (% 93), bir gnp sahip değildir ve bu parçacıkların% 95 m...

Watch this Scientific Journal Video about Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography at JoVE.com

Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography

Düzgün boyutlu nanopartiküller elektron demeti (E-ışını) litografi poli (metil metakrilat) desenli temas delik boyutları (PMMA) fotorezist filmlerde dalgalanmaları kaldırabilirsiniz. süreç fotorezist yeniden akıtma ve Plazma ve ıslak aşındırma adımları takip temas delik merkezi ve mevduat nanopartiküller, elektrostatik hunileflme- içerir.

Kurban Nanopartiküller Kullanım E-ışın Litografi tarafından Fabrikasyon İletişim Holes Shot gürültü Etkilerinin çıkarmak

Nano-patterns fabricated with extreme ultraviolet (EUV) or electron-beam (E-beam) lithography exhibit unexpected variations in size. This variation has ...

use-sacrificial-nanoparticles-to-remove-effects-shot-noise-contact

Research

JoVE Journal

Engineering

7.2K Görüntüleme.  Portland State University.  Düzgün boyutlu nanopartiküller elektron demeti (E-ışını) litografi poli (metil metakrilat) desenli temas delik boyutları (PMMA) fotorezist filmlerde dalgalanmaları kaldırabilirsiniz. süreç fotorezist yeniden akıtma ve Plazma ve ıslak aşındırma adımları takip temas delik merkezi ve mevduat nanopartiküller, elektrostatik hunileflme- içerir. 

Video: Use of Sacrificial Nanoparticles to Remove the Effects of Shot-noise in Contact Holes Fabricated by E-beam Lithography

Optical Trapping of Nanoparticles

Optical trapping is a technique for immobilizing and manipulating small objects in a gentle way using light, and it has been widely applied in trapping and manipulating small biological particles. Ashkin and co-workers first demonstrated optical tweezers using a single focused beam1. The single beam trap can be described accurately using the perturbative gradient force formulation in the case of small Rayleigh regime particles1. In the perturbative regime, the optical power required for trapping a particle scales as the inverse fourth power of the particle size. High optical powers can damage dielectric particles and cause heating. For instance, trapped latex spheres of 109 nm in diameter were destroyed by a 15 mW beam in 25 sec1, which has serious implications for biological matter2,3.
A self-induced back-action (SIBA) optical trapping was proposed to trap 50 nm polystyrene spheres in the non-perturbative regime4. In a non-perturbative regime, even a small particle with little permittivity contrast to the background can influence significantly the ambient electromagnetic field and induce a large optical force. As a particle enters an illuminated aperture, light transmission increases dramatically because of dielectric loading. If the particle attempts to leave the aperture, decreased transmission causes a change in momentum outwards from the hole and, by Newton's Third Law, results in a force on the particle inwards into the hole, trapping the particle. The light transmission can be monitored; hence, the trap can become a sensor. The SIBA trapping technique can be further improved by using a double-nanohole structure.
The double-nanohole structure has been shown to give a strong local field enhancement5,6. Between the two sharp tips of the double-nanohole, a small particle can cause a large change in optical transmission, thereby inducing a large optical force. As a result, smaller nanoparticles can be trapped, such as 12 nm silicate spheres7 and 3.4 nm hydrodynamic radius bovine serum albumin proteins8. In this work, the experimental configuration used for nanoparticle trapping is outlined. First, we detail the assembly of the trapping setup which is based on a Thorlabs Optical Tweezer Kit. Next, we explain the nanofabrication procedure of the double-nanohole in a metal film, the fabrication of the microfluidic chamber and the sample preparation. Finally, we detail the data acquisition procedure and provide typical results for trapping 20 nm polystyrene nanospheres.

The following setup approach details low power optical trapping of dielectric nanoparticles using a double-nanohole in metal film.

Nanopartiküllerin Optik Yakalama

Optical trapping is a technique for immobilizing and manipulating small objects in a gentle way using light, and it has been widely applied in trapping ...

Mühendislik

Surface Enhanced Raman Spectroscopy Detection of Biomolecules Using EBL Fabricated Nanostructured Substrates

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules is reported. The entire sequence of relevant experimental steps is described, involving the fabrication of nanostructured substrates using electron beam lithography, immobilization of biomolecules on the substrates, and their characterization utilizing surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS). Three different designs of nano-biological systems are employed, including protein A, glucose binding protein, and a dopamine binding DNA aptamer. In the latter two cases, the binding of respective ligands, D-glucose and dopamine, is also included. The three kinds of biomolecules are immobilized on nanostructured substrates by different methods, and the results of SERS imaging are reported. The capabilities of SERS to detect vibrational modes from surface-immobilized proteins, as well as to capture the protein-ligand and aptamer-ligand binding are demonstrated. The results also illustrate the influence of the surface nanostructure geometry, biomolecules immobilization strategy, Raman activity of the molecules and presence or absence of the ligand binding on the SERS spectra acquired.

We describe the fabrication and characterization of nano-biological systems interfacing nanostructured substrates with immobilized proteins and aptamers. The relevant experimental steps involving lithographic fabrication of nanostructured substrates, bio-functionalization, and surface-enhanced Raman spectroscopy (SERS) characterization, are reported. SERS detection of surface-immobilized proteins, and probing of protein-ligand and aptamer-ligand binding is demonstrated.

Yüzey EBL Fabrikasyon Nanostructured Alt Tabakalar Kullanma biyomoleküllerin Raman Spektroskopisi Algılama Geliştirilmiş

Fabrication and characterization of conjugate nano-biological systems interfacing metallic nanostructures on solid supports with immobilized biomolecules ...

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.

İki boyutlu nanoelektronik imal etmek standart ve güvenilir bir yöntem

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.

Fotolitografiyle polimerik Microneedle Dizi Fabrikasyon

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

Biyomühendislik

Single-Digit Nanometer Electron-Beam Lithography with an Aberration-Corrected Scanning Transmission Electron Microscope

We demonstrate extension of electron-beam lithography using conventional resists and pattern transfer processes to single-digit nanometer dimensions by employing an aberration-corrected scanning transmission electron microscope as the exposure tool. Here, we present results of single-digit nanometer patterning of two widely used electron-beam resists: poly (methyl methacrylate) and hydrogen silsesquioxane. The method achieves sub-5 nanometer features in poly (methyl methacrylate) and sub-10 nanometer resolution in hydrogen silsesquioxane. High-fidelity transfer of these patterns into target materials of choice can be performed using metal lift-off, plasma etch, and resist infiltration with organometallics.

We use an aberration-corrected scanning transmission electron microscope to define single-digit nanometer patterns in two widely-used electron-beam resists: poly (methyl methacrylate) and hydrogen silsesquioxane. Resist patterns can be replicated in target materials of choice with single-digit nanometer fidelity using liftoff, plasma etching, and resist infiltration by organometallics.

Tek basamaklı nanometre elektron ışını litografi bir sapma düzeltilmiş tarama transmisyon elektron mikroskobu ile

We demonstrate extension of electron-beam lithography using conventional resists and pattern transfer processes to single-digit nanometer dimensions by ...

Fabrication of Nanoheight Channels Incorporating Surface Acoustic Wave Actuation via Lithium Niobate for Acoustic Nanofluidics

Controlled nanoscale manipulation of fluids is known to be exceptionally difficult due to the dominance of surface and viscous forces. Megahertz-order surface acoustic wave (SAW) devices generate tremendous acceleration on their surface, up to 108 m/s2, in turn responsible for many of the observed effects that have come to define acoustofluidics: acoustic streaming and acoustic radiation forces. These effects have been used for particle, cell, and fluid manipulation at the microscale, although more recently SAW has been used to produce similar phenomena at the nanoscale through an entirely different set of mechanisms. Controllable nanoscale fluid manipulation offers a broad range of opportunities in ultrafast fluid pumping and biomacromolecule dynamics useful for physical and biological applications. Here, we demonstrate nanoscale-height channel fabrication via room-temperature lithium niobate (LN) bonding integrated with a SAW device. We describe the entire experimental process including nano-height channel fabrication via dry etching, plasma-activated bonding on lithium niobate, the appropriate optical setup for subsequent imaging, and SAW actuation. We show representative results for fluid capillary filling and fluid draining in a nanoscale channel induced by SAW. This procedure offers a practical protocol for nanoscale channel fabrication and integration with SAW devices useful to build upon for future nanofluidics applications.

We demonstrate fabrication of nanoheight channels with the integration of surface acoustic wave actuation devices upon lithium niobate for acoustic nanofluidics via liftoff photolithography, nano-depth reactive ion etching, and room-temperature plasma surface-activated multilayer bonding of single-crystal lithium niobate, a process similarly useful for bonding lithium niobate to oxides.

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

Controlled nanoscale manipulation of fluids is known to be exceptionally difficult due to the dominance of surface and viscous forces. Megahertz-order ...

Fabrication of Surface Acoustic Wave Devices on Lithium Niobate

Manipulation of fluids and particles by acoustic actuation at small scale is aiding the rapid growth of lab-on-a-chip applications. Megahertz-order surface acoustic wave (SAW) devices generate enormous accelerations on their surface, up to 108 m/s2, in turn responsible for many of the observed effects that have come to define acoustofluidics: acoustic streaming and acoustic radiation forces. These effects have been used for particle, cell, and fluid handling at the microscale&#8212;and even at the nanoscale. In this paper we explicitly demonstrate two major fabrication methods of SAW devices on lithium niobate: the details of lift-off and wet etching techniques are described step-by-step. Representative results for the electrode pattern deposited on the substrate as well as the performance of SAW generated on the surface are displayed in detail. Fabrication tricks and troubleshooting are covered as well. This procedure offers a practical protocol for high frequency SAW device fabrication and integration for future microfluidics applications.

Two fabrication techniques, lift-off and wet etching, are described in producing interdigital electrode transducers upon a piezoelectric substrate, lithium niobate, widely used to generate surface acoustic waves now finding broad utility in micro to nanoscale fluidics. The as-produced electrodes are shown to efficiently induce megahertz order Rayleigh surface acoustic waves.&#160;

Lityum Niyobat üzerine Yüzey Akustik Dalga Cihazlarının İmalatı

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

Expanding Nanopatterned Substrates Using Stitch Technique for Nanotopographical Modulation of Cell Behavior

Substrate nanotopography has been shown to be a potent modulator of cell phenotype and function. To dissect nanotopography modulation of cell behavior, a large area of nanopatterned substrate is desirable so that enough cells can be cultured on the nanotopography for subsequent biochemical and molecular biology analyses. However, current nanofabrication techniques have limitations to generate highly defined nanopatterns over a large area. Herein, we present a method to expand nanopatterned substrates from a small, highly defined nanopattern to a large area using stitch technique. The method combines multiple techniques, involving soft lithography to replicate poly(dimethylsiloxane) (PDMS) molds from a well-defined mold, stitch technique to assemble multiple PDMS molds to a single large mold, and nanoimprinting to generate a master mold on polystyrene (PS) substrates. With the PS master mold, we produce PDMS working substrates and demonstrate nanotopographical modulation of cell spreading. This method provides a simple, affordable yet versatile avenue to generate well-defined nanopatterns over large areas, and is potentially extended to create micro-/nanoscale devices with hybrid components.

A protocol for producing a large area of nanopatterned substrate from small nanopatterned molds for study of nanotopographical modulation of cell behavior is presented.

Hücre Davranış Nanotopographical Modülasyon için nano Substratları kullanma Dikiş Tekniği Genişleyen

Substrate nanotopography has been shown to be a potent modulator of cell phenotype and function. To dissect nanotopography modulation of cell behavior, a ...

Computer Numerical Control Micromilling of a Microfluidic Acrylic Device with a Staggered Restriction for Magnetic Nanoparticle-Based Immunoassays

Microfluidic systems have greatly improved immunoassay techniques. However, many microfabrication techniques require specialized, expensive, or complicated equipment, making fabrication costly and incompatible with mass production, which is one of the most important preconditions for point-of-care tests (POCT) to be adopted in low-resource settings. This work describes the fabrication process of an acrylic (polymethylmethacrylate, PMMA) device for nanoparticle-conjugated enzymatic immunoassay testing using the computer numerical control (CNC) micromilling technique. The functioning of the microfluidic device is shown by performing an immunoassay to detect a commercial antibody using lysozyme as a model antigen conjugated to 100 nm magnetic nanoparticles. This device integrates a physical staggered restriction of only 5 &#181;m in height, used to capture magnetic microparticles that make up a magnetic trap by placing an external magnet. In this way, the magnetic force on the immunosupport of conjugated nanoparticles is enough to capture them and resist flow drag. This microfluidic device is particularly suitable for low-cost mass production without the loss of precision for immunoassay performance.

Microfluidics is a powerful tool for the development of diagnostic tests. However, expensive equipment and materials, as well as laborious fabrication and handling techniques, are often required. Here, we detail the fabrication protocol of an acrylic microfluidic device for magnetic micro- and nanoparticle-based immunoassays in a low-cost and simple-to-use setting.

Manyetik Nanopartikül Bazlı İmmünoassaylar için Kademeli Bir Kısıtlama ile Mikroakışkan Akrilik Cihazın Bilgisayar Sayısal Kontrol Mikrofrezelenmesi

Microfluidic systems have greatly improved immunoassay techniques. However, many microfabrication techniques require specialized, expensive, or ...

Focused Ion Beam Lithography to Etch Nano-architectures into Microelectrodes

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of sophisticated microelectrodes with greater resolution and expanded capabilities. The progress in fabrication technology has supported the development of biomimetic electrodes, which aim to seamlessly integrate into the brain parenchyma, reduce the neuroinflammatory response observed after electrode insertion and improve the quality and longevity of electrophysiological recordings. Here we describe a protocol to employ a biomimetic approach recently classified as nano-architecture. The use of focused ion beam lithography (FIB) was utilized in this protocol to etch specific nano-architecture features into the surface of non-functional and functional single shank intracortical microelectrodes. Etching nano-architectures into the electrode surface indicated possible improvements of biocompatibility and functionality of the implanted device. One of the benefits of using FIB is the ability to etch on manufactured devices, as opposed to during the fabrication of the device, facilitating boundless possibilities to modify numerous medical devices post-manufacturing. The protocol presented herein can be optimized for various material types, nano-architecture features, and types of devices. Augmenting the surface of implanted medical devices can improve the device performance and integration into the tissue.

We have shown that the etching of nano-architecture into intracortical microelectrode devices may reduce the inflammatory response and has the potential to improve electrophysiological recordings. The methods described herein outline an approach to etch nano-architectures into the surface of non-functional and functional single shank silicon intracortical microelectrodes.

Etch Nano mimarilerine mikroelektrotlara odaklanmış iyon ışını Litografisi

With advances in electronics and fabrication technology, intracortical microelectrodes have undergone substantial improvements enabling the production of ...