Name: soft lithographic functionalization and patterning oxide-free silicon and germanium
Uploaded: 2011-12-16T12:00:00
Duration: 12 min 38 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Soft Lithographic Functionalization and Patterning Oxide-free Silicon and Germanium at JoVE.com

Biz NSF ödül CMMI-1000724 mali destek kabul etmiş sayılırsınız.

1A. Silikon üzerinde birincil Monolayer Oluşumu <ol><li> 1cm 2 yüzeyler, toz silikon gofret kesin ve süzülmüş su ve etanol ile durulayın. </li><li> 75 º C&#39;de Nano şerit içeren bir cam tabak içinde silikon substratlar daldırarak organik kirlenme çıkarın 15 dakika sonra, her substrat deiyonize, filtre edilmiş su ile durulayın. </li><li> Yerli oksit tabakası kaldırmak için:% 5 HF çözüm (HF son derece tehlikeli bir malzeme Uyarı) her substrat yerleştirin. 5 dakika azot oksit içermeyen silikon kuru sonra </li><li> Batığın hemen 2 ml doymuş PCl 5 klorobenzen de içeren bir sintilasyon flakon her oksit içermeyen silikon parçası, bir klorlanmış substrat üretmek için. Bu çözüm, 0.2 mikron filtre edilmelidir. </li><li> Her flakon üstüne bir şişe kondenser birleştirin ve bir heatblock koyun 112 ° C &#39;de bir saat ayarlayın. </li><li> Reaksiyon tamamlandıktan sonra, şişeleri her yüzeyler tah serin ve durulamace, filtrelenmiş azot gazı altında klorobenzen ve kuru. </li><li> Propenyl-sonlandırır substrat formu için 4 ml propenyl magnezyum klorür içeren bir basınç flakon her klorlu silikon yüzeye yerleştirin. Bir heatblock her basınç flakon 130 ° C de 24 saat boyunca yerleştirin. </li><li> Her basınç flakon heatblock dışarı alın ve soğumaya bırakın. </li><li> DCM ve etanol ile hızlı bir şekilde her yüzey filtrelenmiş azot gazı altında durulayın ve kurulayın. </li></ol> 1B. Germanyum birincil Monolayer Oluşumu <ol><li> 1cm2 substratlar germanyum gofret Kes, toz ve süzülmüş su ve etanol ile durulayın. </li><li> 20 dakika boyunca bir cam tabak içeren aseton yüzeyler daldırarak organik pislikleri </li><li> 15 dakika boyunca% 10 HCl çözeltisi her yüzeye yerleştirin. Bu süreç, aynı zamanda yerli oksit tabakası ortadan kaldırır ve yüzey chlorinates. 5 dakika azot substratlar kuru sonra. </li><li> Oktil sonlandırılmış bir substrat, pla oluşturmak içince, 4 ml oktil magnezyum klorür (2 mM) içeren bir basınç flakon germanyum yüzey her klorlu. 130 ° C&#39;de 48 saat boyunca az bir heatblock her basınç flakon yerleştirin. </li><li> Her basınç flakon heatblock dışarı atın ve oda sıcaklığına kadar soğumasını bekleyin. </li><li> DCM ve etanol ile hızlı bir şekilde her yüzey filtrelenmiş azot gazı altında durulayın ve kurulayın. </li></ol> 2. Silisyum ve germanyum NHS Yüzey işlevsellik <ol><li> Karbon tetraklorür filtrelenmiş bir 0.1 M NHS diazirine çözüm hazırlayın. Uyarı: en az ışığa maruz tutun. </li><li> Metil sonlandırılır yüzeyler üzerine birkaç damla çözüm pipetleyin. Tüm yüzeye yayılmış çözüm izin verin. </li><li> (☐ = 254 nm, 0.74 inç 4400/cm2), bir UV lamba altında yüzeyler yerleştirin. Yüzeyler 30 dakika UV ışık altında tepki izin ver, sonra yüzeye daha NHS diazirine ekleyin ve ek bir 30 dakika sürmesine tepki izin. </li><li> NHS modifiye s durulayınDCM ve etanol ve filtrelenmiş azot gazı altında kuru urfaces. </li></ol> 3. Küçük Molekül işlevsellik <ol><li> React NHS değiştirilen 20 mM tert-butil carbamoyl oda sıcaklığında iki saatten diklorometan (DKMP) (Boc) etilendiamin çözüm substratlar. </li><li> Reaksiyon sonra, Boc modifiye substrat DCM ve etanol ile yıkayın. </li><li> Oda sıcaklığında bir saat DCM% 25 trifloroasetik asit (TFA) kullanarak Boc modifiye substrat korumanızı. </li><li> Filtrelenmiş azot gazı altında ortaya çıkan su ve kuru DCM ile yüzey, etanol ve% 10 (w / v) potasyum bikarbonat durulayın. </li><li> Elemental kompozisyonu belirlemek için XPS tüm yüzeyleri analiz edin. </li></ol> 4. Asidik Poliüretan Akrilat Damgası (PUA) Hazırlık <ol><li> Trimethylolpropane etoksilat triacrylate B viskoziteyi azaltmak için% 30 oranında bir akrilat sulandırınız. Reaksiyon karışımı (Şekil C ve D fotobaşlatıcı ekleure 6). </li><li> 4N HCl (10 ml) dioksan bir çözüm sodyum 2-mercaptoethanesulfonate (0.2 g, 1.22 mmol) ekleyin ve oda sıcaklığında 2 dakika karıştırın. </li><li> Ince bir cam filtre ile ve daha sonra dioksan 2-mercaptoethanesulfonic asit net bir çözüm göze filtresi 0.2 μ m PTFE membran şırınga ile ilk sodyum klorür Filtresi. </li><li> Azaltılmış basınç altında dioksan buharlaşmasına </li><li> Sonuç sülfonik asit tepki poliüretan akrilat prepolymeric karışımı oda sıcaklığında 2 ml ve daha sonra vakum altında 50 ° C Hava kabarcığı karışımı tamamen ücretsiz emin olun. </li><li> Çıkan çözüm oda sıcaklığına kadar soğutulur ve iki cam mikroskop lamı veya oda sıcaklığında 2 saat süreyle UV ışınlarına maruz kalma bir cam slayt ve bir ana arasında polimerize. </li><li> Polimerizasyon sonra, master off dikkatlice damga kabuğu ve damga etanol ve su ile yıkayın ve süzülmüş nitroge kurun. </li></ol> 5. Katalitik Baskı ve SEM / AFM Analiz <ol><li> Onları bir arada tutmak için herhangi bir harici yük ile bir dakika boyunca oda sıcaklığında NHS modifiye substrat üstüne poliüretan akrilat ilgili damga yerleştirin. </li><li> Reaksiyon sonra, damga ve yüzey ayırın. </li><li> Yüzey elde edilen etil alkol, su, ve sonra filtrelenmiş azot ile kuru etanol ile durulayın. </li><li> Etil alkol, su, ve sonra filtrelenmiş azot ile kuru etanol ile damga durulayın. </li><li> Sonraki uygulamadan önce oda sıcaklığında pul tutun. </li><li> Temas modunda lateral atomik kuvvet Mikroskopi (AFM) ve taramalı elektron mikroskobu (SEM) üretilen desen analiz </li></ol> 6. Protein Desenlendirme ve Floresan Mikroskopi <ol><li> Ile durulanır sonra H20 (1:1) 1 saat süreyle oda sıcaklığında ve Lizin-N, N-diacetic asit (20 mM) ve DMF Et 3 N (100 mM) Batmak NHS desenli bifonksiyonel substratsu ve etanol. </li><li> Oda sıcaklığında 5 dakika için 50 mM NiSO4 çözüm substratlar inkübe edin. </li><li> 0 1 saat için aşırı su filtreli GFP çözüm (~ 40 μ M) ve bağlayıcı tamponu (20 mM NaP, 250 mM NaCl, 10mM imidazol, pH 7.5) ve batığın ile şelatlı substratlar durulayın ° C </li><li> PBS (pH 7.4) takip bağlayıcı tampon substratlar hemen yıkayın. </li><li> 0 ile PBS içinde yüzeylerde sulu tutmak ° C floresan mikroskopi analizi için hazır olana kadar. </li></ol> 7. Protein Desenlendirme ve Floresan Mikroskopi <ol><li> Sonra su ile durulanır H 2 0 (1:1) 1 saat süreyle oda sıcaklığında ve Lizin-N, N-diacetic asit (20 mM) ve DMF Et 3 N (100 mM) Batmak NHS desenli bifonksiyonel substrat ve etanol. </li><li> Oda sıcaklığında 5 dakika için 50 mM Niso 4 çözümü substratlar inkübe edin. </li><li> Aşırı w şelatlı substratlar durulayın0 ile 1 saat için filtrelenmiş bir GFP çözümü i. su ve bağlayıcı tampon (20 mM NaP, 250 mM NaCl, 10mM imidazol, pH 7.5) ve batığın (~ 40 mcM) ° C </li><li> PBS (pH 7.4) takip bağlayıcı tampon substratlar hemen yıkayın. </li><li> 0 ile PBS içinde yüzeylerde sulu tutmak ° C floresan mikroskopi analizi için hazır olana kadar. </li></ol> 8. Temsilcisi Sonuçlar: Yumuşak litografik katalitik nano desenleme bir örnek Şekil 7&#39;de gösterilmiştir. Bu yaklaşım, dikey olarak birbirine benzemeyen, kimyasal ve biyolojik moieties Fonksiyonlu olabilir oksit-silisyum ve germanyum, Kemoselektif desenler oluşturur. NHS functioanlized substrat ve katalitik desenli damga arasındaki reaksiyon aktif bir NHS desenli bifonksiyonel substrat taşıyan bölgeler ve serbest karboksilik asitler alındı, konformal temas alanlarda NHS moieties hidroliz yol açar. Yaydıkları nedeniyleyöntemi iyon doğa, fotolitografi, yakın bir çözünürlük elde. Örneğin, Şekil 7, tüm silikon hızlandırıcı tabakanın yüzeyi boyunca eşit yeniden 125 nm özellikleri gösterir . Enteresandır ki, katalitik damga verimliliği kaybetmeden birden çok kez tekrar edilebilir. Biyomoleküllerin desenli yarı iletkenler Kemoselektif işlevsellik geleneksel elektronik malzemeler, algılama, tanı ve analitik araştırma alanlarında uygulamalar için son derece seçici biyolojik ürünler ile entegre umudu açılır. NHS desenli silikon seçici protein molekülleri ile Fonksiyonlu Şekil 8, böyle bir işlevsellik bir örnek gösterilmiştir. Aktive ve ücretsiz karboksilik asitler diferansiyel reaktifliğini istismar ederek, ilk NHS Fonksiyonlu bölgeler nitrilotriacetic asit-sonlandırılmış (NTA) heterobifunctional linkers yapıştırılmış ve sonra ortaya çıkanHexa-histidin etiketli GFP Şekil 8b seçici tutturulması için bir şablon olarak NTA desenli yüzey, GFP değiştirilmiş ve hidrolize ücretsiz karboksilik asit bölgeleri arasında ayırıcı floresan açıkça gösterir . Çoğaltılan özellikleri boyutu ve şekli, karbon pasifize yüzeyler olağanüstü istikrar ve damgalama yaklaşımı seçicilik teyit, NHS desenli yüzey (Şekil 8a) ve GFP modifiye yüzey (Şekil 8b) arasında tutarlı . Onun etiketli protein protokol sınırlı değildir ve DNA ve antikorlar da dahil olmak üzere diğer biyomoleküllerin desen kullanılabilir. <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig1.jpg" alt="Şekil 1"/> Katalitik microcontact baskı temsil Şekil 1 Genel şeması <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig2.jpg" alt="Şekil 2"/> Şekil 2 çift katmanlı m YapısıGe ve Si olecular sistemi. Birincil alkil tek tabaka yüzey ile istikrarlı Ge-C veya Si-C bağlar oluşturur ve temel yüzey bozulmasını koruyan bir kimyasal olarak inert ve yakın paketlenmiş sistemi sağlar. (B) İkincil overlayer birincil koruyucu bir tabaka ile istikrarlı CC bağı oluşturur ve fonksiyonel terminal sağlar gruplar <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig3.jpg" alt="Şekil 3"/> 3. Reaksiyon şemaları, Si (A) ve Ge birincil koruyucu mono tabakaları oluşumu temsil eden (B) Şekil <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig4.jpg" alt="Şekil 4"/> Şekil 4 heterobifunctional karben donör birincil koruyucu tek tabaka kimyasal işlevsellik <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig5.jpg" alt="Şekil 5"/> NHS Fonksiyonlu alt küçük molekül değişiklikleri gösteren Şekil 5. Tepkime planıyıllarda çok sayıda insan ve ilgili XPS spektrumları <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig6.jpg" alt="Şekil 6"/> Şekil 6 katalitik ön-polimer karışımı, polimerizasyon koşulları ve desenli sülfonik asit modifiye damga SEM görüntüleri Kompozisyon ve ilgili PMMA-Si master <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig7.jpg" alt="Şekil 7"/> Şekil 7 SEM ve AFM asidik bir damga ile Si ve Ge desenli SAMs sürtünme görüntüleri <img src="/files/ftp_upload/3478/3478fig8.jpg" alt="Şekil 8"/> Şekil 8, organik ve biyolojik molekülleri ile pasifize silikon Yumuşak litografik desenlendirme ve işlevsellik:. SEM görüntü desenli NHS değiştirilmiş substrat b: GFP modifiye substrat Floresan mikrografı .

<ol>
	<li>Kumar, A., Abbott, N. L., Kim, E., Biebuyck, H. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterned+Self-Assembled+Monolayers+and+Mesoscale+Phenomena.">Patterned Self-Assembled Monolayers and Mesoscale Phenomena.</a> Accounts. Chem. Res. 28 (5), 219-226 (1995).</li><li>Kumar, A., Biebuyck, H. A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning+Self-Assembled+Monolayers:+Applications+in+Materials+Science.">Patterning Self-Assembled Monolayers: Applications in Materials Science.</a> Langmuir. 10 (5), 1498-1511 (1994).</li><li>Kumar, A., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Features+of+gold+having+micrometer+to+centimeter+dimensions+can+be+formed+through+a+combination+of+stamping+with+an+elastomeric+stamp+and+an+alkanethiol+"ink"+followed+by+chemical+etching.">Features of gold having micrometer to centimeter dimensions can be formed through a combination of stamping with an elastomeric stamp and an alkanethiol "ink" followed by chemical etching.</a> Applied Physics Letters. 63 (14), 2002-2004 (1993).</li><li>Wilbur, J. L., Kumar, A., Biebuyck, H. A., Kim, E., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+printing+of+self-assembled+monolayers:+applications+in+microfabrication.">Microcontact printing of self-assembled monolayers: applications in microfabrication.</a> Nanotechnology. 7 (4), 452-457 (1996).</li><li>Wilbur, J. L., Kumar, A., Kim, E., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microfabrication+by+microcontact+printing+of+self-assembled+monolayers.">Microfabrication by microcontact printing of self-assembled monolayers.</a> Advanced Materials (Weinheim, Germany). 6 (7/8), 600-604 (1994).</li><li>Ruiz, S. A., Chen, C. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+printing:+a+tool+to+pattern.">Microcontact printing: a tool to pattern.</a> Soft Matter. 3 (2), 168-177 (2007).</li><li>Perl, A., Reinhoudt, D. N., Huskens, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+Printing:+Limitations+and+Achievements.">Microcontact Printing: Limitations and Achievements.</a> Advanced Materials (Weinheim, Germany). 21 (22), 2257-2268 (2009).</li><li>Kumar, A., Biebuyck, H. A., Abbott, N. L., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+use+of+self-assembled+monolayers+and+a+selective+etch+to+generate+patterned+gold+features.">The use of self-assembled monolayers and a selective etch to generate patterned gold features.</a> J. Am. Chem. Soc. 114 (23), 9188-9191 (1992).</li><li>Ravoo, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microcontact+chemistry:+surface+reactions+in+nanoscale+confinement.">Microcontact chemistry: surface reactions in nanoscale confinement.</a> Journal of Materials Chemistry. 19 (47), 8902-8906 (2009).</li><li>Biebuyck, H. A., Larsen, N. B., Delamarche, E., Michel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lithography+beyond+light:+Microcontact+printing+with+monolayer+resists.">Lithography beyond light: Microcontact printing with monolayer resists.</a> Ibm. J. Res. Dev. 41 (1-2), 159-170 (1997).</li><li>Delamarche, E., Schmid, H., Bietsch, A., Larsen, N. B., Rothuizen, H., Michel, B., Biebuyck, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transport+Mechanisms+of+Alkanethiols+during+Microcontact+Printing+on+Gold.">Transport Mechanisms of Alkanethiols during Microcontact Printing on Gold.</a> J. Phys. Chem. B. 102 (18), 3324-3334 (1998).</li><li>Larsen, N. B., Biebuyck, H., Delamarche, E., Michel, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Order+in+microcontact+printed+self-assembled+monolayers.">Order in microcontact printed self-assembled monolayers.</a> J Am Chem Soc. 119 (13), 3017-3026 (1997).</li><li>Michel, B., Bernard, A., Bietsch, A., Delamarche, E., Geissler, M., Juncker, D., Kind, H., Renault, J. P., Rothuizen, H., Schmid, H., Schmidt-Winkel, P., Stutz, R., Wolf, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Printing+meets+lithography:+Soft+approaches+to+high-resolution+printing.">Printing meets lithography: Soft approaches to high-resolution printing.</a> IBM Journal of Research and Development. 45 (5), 697-719 (2001).</li><li>Libioulle, L., Bietsch, A., Schmid, H., Michel, B., Delamarche, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Contact-Inking+Stamps+for+Microcontact+Printing+of+Alkanethiols+on+Gold.">Contact-Inking Stamps for Microcontact Printing of Alkanethiols on Gold.</a> Langmuir. 15 (2), 300-304 (1999).</li><li>Sharpe, R. B. A., Burdinski, D., Huskens, J., Zandvliet, H. J. W., Reinhoudt, D. N., Poelsema, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Spreading+of+16-Mercaptohexadecanoic+Acid+in+Microcontact+Printing.">Spreading of 16-Mercaptohexadecanoic Acid in Microcontact Printing.</a> Langmuir. 20 (20), 8646-8651 (2004).</li><li>Workman, R. K., Manne, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+Transfer+and+Transport+in+Noncovalent+Microcontact+Printing.">Molecular Transfer and Transport in Noncovalent Microcontact Printing.</a> Langmuir. 20 (3), 805-815 (2004).</li><li>Li, X. -. M., Peter, M., Huskens, J., Reinhoudt, D. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+Microcontact+Printing+without+Ink.">Catalytic Microcontact Printing without Ink.</a> Nano Lett. 3 (10), 1449-1453 (2003).</li><li>Shestopalov, A. A., Clark, R. L., Toone, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkless+Microcontact+Printing+on+Self-Assembled+Monolayers+of+Fmoc-Protected+Aminothiols.">Inkless Microcontact Printing on Self-Assembled Monolayers of Fmoc-Protected Aminothiols.</a> J. Am. Chem. Soc. 129 (145), 13818-13819 (2007).</li><li>Shestopalov, A. A., Clark, R. L., Toone, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Catalytic+Microcontact+Printing+on+Chemically+Functionalized+H-Terminated+Silicon.">Catalytic Microcontact Printing on Chemically Functionalized H-Terminated Silicon.</a> Langmuir. 26 (3), 1449-1451 (2010).</li><li>Shestopalov, A. A., Clark, R. L., Toone, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Inkless+Microcontact+Printing+on+SAMs+of+Boc-+and+TBS-Protected+Thiols.">Inkless Microcontact Printing on SAMs of Boc- and TBS-Protected Thiols.</a> Nano Lett. 10 (1), 43-46 (2010).</li><li>Snyder, P. W., Johannes, M. S., Vogen, B. N., Clark, R. L., Toone, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Biocatalytic+Microcontact+Printing.">Biocatalytic Microcontact Printing.</a> J. Org. Chem. 72 (19), 7459-7461 (2007).</li><li>Morris, C. J., Shestopalov, A. A., Gold, B. H., Clark, R. L., Toone, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning+NHS-Terminated+SAMs+on+Germanium.">Patterning NHS-Terminated SAMs on Germanium.</a> Langmuir. 27 (10), 6486-6489 (2011).</li><li>Shestopalov, A. A., Morris, C. J., Vogen, B. N., Hoertz, A., Clark, R. L., Toone, E. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Soft-Lithographic+Approach+to+Functionalization+and+Nanopatterning+Oxide-Free+Silicon.">Soft-Lithographic Approach to Functionalization and Nanopatterning Oxide-Free Silicon.</a> Langmuir. 27 (10), 6478-6485 (2011).</li></ol>

Biz ifşa etmek başka bir şey var

Sunulan protokol evrensel basit sipariş mono tabakaları destekleme yeteneğine sahip herhangi bir yüzeye uygulanabilir bir form veya mürekkepsiz microcontact baskı. Bu yöntemde, damga immobilize katalizör, ilgili fonksiyonel grupları taşıyan bir yüzey bir model aktarır. Süreci, geleneksel ve reaktif μCP uzadıya çözünürlük sınırlaması yüzey damga mürekkep transferi temel almadığından, nano ölçekli nesneleri rutin üretim izin, ötelendi. Bir ilköğretim sipariş yüksek moleküler sistemi dahil, oksidasyon hasarı altta yatan yarı iletken tam koruma sağlar. Yöntem, aynı zamanda ikincil reaktif overlayer kullanan hantal reaktif gruplar immobilizasyon destekler; birlikte sistem hem koruma ve hem de işlevsellik elde. Bu teknik, kimyasal olarak inert Primar için izin kararlı karbon yüzey bağları oluşumu ile başlary tek tabakalı oksit oluşumuna etkin bir bariyer görevi görür. Ikincil reaktif overlayer oluşumu, kimyasal ve biyolojik moieties çeşitliliği için bağlantı noktaları olarak hizmet terminali NHS fonksiyonel gruplar sağlar. Bu istikrarlı bilayered moleküler sistemi, daha sonra katalitik μCP yaklaşım kullanarak desenli. Bu çalışmada sunulan yaklaşım, organik ve biyolojik malzemeler geniş bir yelpazesi ile desenlendirme yarı iletken yüzeyler için genel bir yöntem sunuyor. Pahalı, karmaşık enstrümantasyon olmadan desenli organik yarı iletken arayüzleri oluşturma yeteneği, elektronik, nanoteknoloji, biyokimya, biyofizik gibi alanlarda sayısız fırsatlar sunmaktadır.

<table border="1"><tbody><tr><th> Reaktifi Adı </th><th> Şirket / model </th></tr><tr><td> XPS spektrometresi </td><td> Kratos Eksen Ultra </td></tr><tr><td> Atomik kuvvet mikroskobu </td><td> Veeco D3100 </td></tr><tr><td> SEM-FEG mikroskop </td><td> FEI XL30 </td></tr><tr><td> Floresan mikroskop </td><td> Zeiss Axio Imager </td></tr><tr><td> Heatblock </td><td> VWR </td></tr><tr><td> Vakum pompası </td><td> Boc Edwards </td></tr><tr><td> Su arıtma sistemi </td><td> Millipore </td></tr><tr><td> Esp silikon sondalar </td><td> Veeco </td></tr><tr><td> Silikon </td><td></td></tr><tr><td> Basınç şişeler </td><td> Chemglass </td></tr><tr><td> Vakum manifoldu </td><td> Chemglass </td></tr><tr><td> UV Lambası </td><td> UVP </td></tr><tr><td> Malzeme Damgası </td><td> 20 ve 18 referans </td></tr><tr><td> PFTE şırınga filtreleri </td><td> VWR </td></tr><tr><td> Nano Strip </td><td> Cyantek </td></tr><tr><td> HCl </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Etanol </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Aseton </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> HF </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Klorobenzen </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> PCL5 </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Propenyl Magnezyum Klorür </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Oktil Magnezyum klorür </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Karbon tetraklorür </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Boc korumalı etilendiamin </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> TFA </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Sodyum 2-mercaptoethanesulfonate </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Dioksan içinde 4N HCl çözeltisi </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Lizin-N, N-diacetic asit </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Et 3 N </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> DMF </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> Niso 4 </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> NaP </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> NaCl </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> imidazol </td><td> Sigma </td></tr><tr><td> PBS </td&gt; <td> Sigma </td></tr></tbody></table>

soft lithographic functionalization and patterning oxide-free silicon and germanium

Hibrid elektronik cihazların geliştirilmesi, verimli elektron taşıma izin verir ve oksidatif bozulma temel substratlar korur istikrarlı bir arayüz üzerinden (biyo), organik maddeler ve inorganik yarı iletkenler entegrasyonu büyük ölçüde güvenir. Grup IV yarıiletkenler etkili bir şekilde, hem organik ve sulu çözümler vurdumduymaz engeller olarak hareket basit alkil zincirleri oluşur yüksek sipariş kendi kendine monte mono tabakaları (SAMs) ile korunabilir. Basit alkil SAMs Ancak, etkisiz ve geleneksel desenlendirme teknikleri için uygun değildir. Yarıiletkenlerin organik moleküler sistemlerin hareketsizleştirir için motivasyon yanı sıra kimyasal ve biyolojik aktivitesi, optik, elektronik ve mekanik fonksiyon sağlayabilir yüzeyine yeni işlevler vermek. Microcontact baskı (μ CP) sayısız yüzeyler üzerinde desenlendirme SAMs için litografik yumuşak bir tekniktir. 1-9, simp rağmenlicity ve çok yönlülüğü, bu yaklaşım büyük oranda soy metal yüzeylere sınırlı olmuştur ve oksit-silisyum ve germanyum gibi teknolojik önemli yüzeye desen transferi için geliştirilen olmamıştır. Ayrıca, bu tekniğin elastomer yüzeye desen transfer etmek için mürekkep difüzyon dayanmaktadır çünkü, gibi geleneksel baskı çözünürlüğü aslında 10-16 m. 1 μ yakın sınırlıdır. Geleneksel baskı aksine, mürekkepsiz μ CP desenlendirme bir yüzeye immobilize substrat ve damga bağlı katalizör arasında belirli bir reaksiyon dayanmaktadır. Tekniği uzadıya SAM oluşumu güvenmek değil, çünkü patternable yüzeylerin çeşitliliği önemli ölçüde genişletir. Buna ek olarak, çok küçük (&lt;200 nm) özellikleri çoğaltma kolaylaştırmak mürekkepsiz tekniği, moleküler difüzyon dayattığı özellik boyut sınırlamaları ortadan kaldırır. 17-23 Ancak, şimdiye kadar, mürekkepsiz μ CP bozulmadan altta yatan yüzeyleri korumak desenlendirme nispeten düzensiz bir moleküler sistemleri, ağırlıklı olarak kullanılmıştır. Burada, silisyum ve germanyum pasifize reaktif organik mono tabakaları ile desenlendirme için basit, güvenilir, yüksek verimli bir yöntem raporu ve küçük moleküller ve proteinlerin iki desenli yüzeylerin seçici işlevsellik göstermek. Teknik oksit-silisyum ve germanyum, önceden oluşturulmuş bir NHS-reaktif bilayered sistemi kullanır. NHS benzer parçaları NHS aktif ve ücretsiz karboksilik asitler kimyasal olarak farklı desenler üretmek için sülfonik asit modifiye akrilat damga ile desen belirli bir şekilde hidrolize olur. Birçok μ CP teknikleri çözümü için önemli bir sınırlama mekanik sertliği, yüksek sadakat transferi için gerekli yoksun PDMS malzeme kullanımı . Bu sınırlama hafifletmek için poliüretan akrilat polimer, nispeten sert bir malzeme kullanılmıştır.farklı organik moieties kolayca Fonksiyonlu. Bizim desenlendirme yaklaşım tamamen kimyasal oksidasyon hem silikon ve germanyum korur desenli özellikleri, şekli ve büyüklüğü üzerinde hassas kontrol sağlar, ve, daha organik ve biyolojik molekülleri ile Fonksiyonlu olabilir kimyasal ayrımcılık desen hazır erişim sağlar. Bu yaklaşım, genel ve teknolojik ilgili diğer yüzeylere uygulanabilir.

Watch this Scientific Journal Video about Soft Lithographic Functionalization and Patterning Oxide-free Silicon and Germanium at JoVE.com

Soft Lithographic Functionalization and Patterning Oxide-free Silicon and Germanium

Burada, küçük moleküller ve proteinlerin desenli yüzeylerin desenlendirme oksit-silisyum ve germanyum ve reaktif organik mono tabakaları göstermek işlevsellik için basit bir yöntem açıklanmaktadır. Bu yaklaşım tamamen kimyasal oksidasyon yüzeyleri korur özelliği morfolojisi üzerinde hassas kontrol sağlar, ve kimyasal ayrımcılık desenleri hazır erişim sağlar.

Yumuşak Litografik işlevsellik ve Desenlendirme Oksit Silisyum ve germanyum

The development of hybrid electronic devices relies in large part on the integration of (bio)organic materials and inorganic semiconductors through a ...

Research

JoVE Journal

Bioengineering

Plasma Lithography Surface Patterning for Creation of Cell Networks

Plazma Litografi Yüzey Desenlendirme Hücre Ağları Oluşturma

Systematic manipulation of a cell microenvironment with micro- and nanoscale resolution is often required for deciphering various cellular and molecular ...

High-throughput Synthesis of Carbohydrates and Functionalization of Polyanhydride Nanoparticles

Polianhidrid Nanopartiküller Yüksek throughput Karbonhidrat sentezi ve işlevsel

Transdisciplinary approaches involving areas such as material design, nanotechnology, chemistry, and immunology have to be utilized to rationally design ...

Visualization of Cortex Organization and Dynamics in Microorganisms, using Total Internal Reflection Fluorescence Microscopy

Mikroorganizmalarda Cortex Organizasyon ve Dinamiği Görselleştirme, Toplam İç Yansıma Floresan Mikroskobu kullanılarak

TIRF microscopy has emerged as  a powerful imaging technology to study spatio-temporal dynamics of fluorescent molecules  in vitro and in living cells1. ...

A Versatile Method of Patterning Proteins and Cells

Desenlendirme Proteinlerin ve Hücreleri Çok Yönlü Yöntemi

Substrate and cell patterning techniques are widely used in cell biology to study cell-to-cell and cell-to-substrate interactions. Conventional patterning ...

Soft Lithographic Procedure for Producing Plastic Microfluidic Devices with View-ports Transparent to Visible and Infrared Light

Görünüm-bağlantı noktaları görünür ve kızılötesi ışık şeffaf plastik mikrosıvısal cihazlar üretmek için yumuşak tekniğinde yordamı

Infrared (IR) spectro-microscopy of living biological samples is hampered by the absorption of water in the mid-IR range and by the lack of suitable ...

Designing Porous Silicon Films as Carriers of Nerve Growth Factor

Gözenekli silisyum filmleri sinir büyüme faktörü taşıyıcı olarak tasarlama

Despite the great potential of NGF for treating neurodegenerative diseases, its therapeutic administration represents a significant challenge as the ...

Bioinspired Soft Robot with Incorporated Microelectrodes

Anonim Mikroelektrotlu Bioinspired Yumuşak Robot

Bioinspired soft robotic systems that mimic living organisms using engineered muscle tissue and biomaterials are revolutionizing the current biorobotics ...

Silicon Nanowires and Optical Stimulation for Investigations of Intra- and Intercellular Electrical Coupling

Silikon Nanowires ve Optik Stimülasyon İç-ve Hücrelerarası Elektrik Kaplin İncelemeler için

Myofibroblasts can spontaneously internalize silicon nanowires (SiNWs), making them an attractive target for bioelectronic applications. These ...

Simple, Affordable, and Modular Patterning of Cells using DNA

DNA Kullanarak Hücrelerin Basit, Uygun Fiyatlı ve Modüler Deseni

The relative positioning of cells is a key feature of the microenvironment that organizes cell-cell interactions. To study the interactions between cells ...

Platelet-Derived Extracellular Vesicle Functionalization of Ti Implants

Ti İmplantların TrombositTen Türetilmiş Hücre Dışı Veziklin İşlevselleştirilmesi

Extracellular Vesicles (EVs) are biological nanovesicles that play a key role in cell communication. Their content includes active biomolecules such as ...