Name: micropunching lithography for generating micro- and submicron-patterns on polymer substrates
Uploaded: 2012-07-02T08:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates at JoVE.com

Dit werk werd mede ondersteund door middel van NSFDMI-0508454, NSF / LEQSF (2006)-Pfund-53, NSF-CMMI-0811888, en NSF-CMMI-0900595 subsidies.

A. Schema van de MPL De macropunching methode omvat &quot;snijden&quot; en &quot;tekenen&quot;-operaties. De &quot;snijden&quot; operatie neemt mallen van scherpe convexe structuren en omvat drie basisstappen (afb. 1 (A1-A3)). Plaats eerst een plaat metaal op een stijve ondergrond (afb. 1 (A1)). Tweede brengt een Si matrijs en het substraat in aanraking met een grote kracht. In deze tweede stap wordt het deel van de metalen direct onder convex matrijs structur...

<ol>
	<li>Menon, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Conducting+polymers:+Nobel+Prize+in+Chemistry,+2000.">Conducting polymers: Nobel Prize in Chemistry, 2000.</a> Current Science. 79, 1632 (2000).</li><li>Inzelt, G., Pineri, M., Schultze, J. W., Vorotyntsev, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electron+and+proton+conducting+polymers:+recent+developments+and+prospects.">Electron and proton conducting polymers: recent developments and prospects.</a> Electrochimica Acta. 45, 2403 (2000).</li><li>Adhikari, B., Majumdar, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Polymers+in+sensor+applications.">Polymers in sensor applications.</a> Progress in Polymer Science. 29, 699 (2004).</li><li>Chakraborty, A., Liu, X., Parthasarathi, G., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+intermediate-layer+lithography+method+for+generating+multiple+microstructures+made+of+different+conducting+polymers.">An intermediate-layer lithography method for generating multiple microstructures made of different conducting polymers.</a> Microsystem Technologies. 13 (8), 1175 (2007).</li><li>Madou, 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> Fundamentals of Microfabrication. , (1995).</li><li>Bustillo, J. M., Howe, R. T., Muller, R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+micromachining+for+microelectromechanical+systems.">Surface micromachining for microelectromechanical systems.</a> Proceedings of the IEEE. 86, 1552 (1998).</li><li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intermediate-layer+lithography+for+producing+metal+micropatterns.">Intermediate-layer lithography for producing metal micropatterns.</a> Journal of Vacuum Science and Technology B. 25, 677 (2007).</li><li>Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multiple+conducting+polymer+microwire+sensors.">Multiple conducting polymer microwire sensors.</a> Microsystem Technologies. 15, 1737 (2009).</li><li>Chakraborty, A., Liu, X., Luo, C., Mason, E. C., Weber, A. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Polypyrrole: A new patterning approach and applications. Polypyrrole: Properties, Performance and Applications. , (2011).</li><li>Poddar, R., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+novel+approach+to+fabricate+a+PPy/p-type+Si+heterojunction.">A novel approach to fabricate a PPy/p-type Si heterojunction.</a> Solid-State Electronics. 50, 1687 (2006).</li><li>Liu, X., Chakraborty, A., Luo, C., Martingale, J. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Generation of all-polymeric diodes and capacitors using an innovative intermediate-layer lithography. Progress in Solid State Electronics Research. , 127-139 (2008).</li><li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Au+sidewall+micropatterns+using+a+Si-reinforced+PDMS+mold.">Fabrication of Au sidewall micropatterns using a Si-reinforced PDMS mold.</a> Sensors and Actuators A. 152, 96 (2009).</li><li>Liu, X., Chakraborty, A., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+micropatterns+on+the+sidewalls+of+a+thermal+shape+memory+polystyreme+block.">Fabrication of micropatterns on the sidewalls of a thermal shape memory polystyreme block.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 095025 (2010).</li><li>Chakraborty, A., Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+micropatterns+on+channel+sidewalls+using+strain-recovery+property+of+a+shape-memory+polymer.">Fabrication of micropatterns on channel sidewalls using strain-recovery property of a shape-memory polymer.</a> Sensors and Actuators A. , (2011).</li><li>Liu, X., Luo, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+supe-hydrophobic+channels.">Fabrication of supe-hydrophobic channels.</a> Journal of Micromechanics and Microengineering. 20, 25029 (2010).</li><li>Luo, C., Meng, F., Liu, X., Guo, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reinforcement+of+PDMS+master+using+an+oxide-coated+silicon+plate.">Reinforcement of PDMS master using an oxide-coated silicon plate.</a> Microelectronics Journal. 37, 5 (2006).</li><li>Luo, C., Garra, J., Schneider, T., White, R., Currie, J., Paranjape, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+ablation+of+PMMA+for+water+release+using+a+microheater.">Thermal ablation of PMMA for water release using a microheater.</a> Sensors and Actuators A. 114, 123 (2004).</li></ol>

Problemen oplossen informatie: Kritische punten met betrekking tot generatie van enkel-en meerlaags micropatterns van geleidende polymeren en metalen met behulp van de &quot;cutting&quot; bedrijf: (1) Temperatuur van reliëf zorgt voor doorstroming van de tussenliggende PMMA laag die optimale resultaten genereert. Het is raadzaam om te beginnen op de ondergrens van het assortiment en geleidelijk te verhogen temperatuur als gewenste resultaten niet worden gehaald. Te hoge temperatuur kan de geleidende po...

<table border="1"><tbody><tr><td> Naam van het serum </td><td> Vennootschap </td><td> Catalogusnummer </td><td> Reacties </td></tr><tr><td> PMMA </td><td> Sigma-Aldrich Co </td><td> 495C9 </td><td> Het oplosmiddel is cholorobenzene. Behandel PMMA oplossing onder een afzuigkap met voldoende ventilatie. Niet inademen van de damp. Raadpleeg de MSDS voor het veilig hanteren instructies. </td></tr><tr><td> PPY </td><td> Sigma-Aldrich Co </td><td> - </td><td> 5 gewichts% in water. Gebruikt zoals ontvangen. </td></tr><tr><td> PEDOT-PSS </td><td> HC Starck Co </td><td> Baytron P HC V4 </td><td> Proprietary oplosmiddel. Gebruikt zoals ontvangen. </td></tr><tr><td> Spaanse overheersing gedragen </td><td> Sigma-Aldrich Co </td><td> - </td><td> In water oplosbare vorm. Gebruikt zoals ontvangen. </td></tr><tr><td> Hot embossing machine </td><td> JenoptikMikrotechnik Co </td><td> HEX 01/LT </td><td></td></tr><tr><td> Sputteren machine </td><td> Cressington Co </td><td> 208HR </td><td></td></tr><tr><td> FIB machine </td><td> Zeiss Co </td><td> FIB Crossbeam 1540 XB </td><td></td></tr><tr><td> Spin coater </td><td> Headway Reseach Co </td><td> PWM32-PS-R790 Spinner System </td><td></td></tr><tr><td> RIE machine </td><td> Technics MicroRIE Co </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Fotolak </td><td> Shipley Co </td><td> S1813 </td><td></td></tr><tr><td> PDMS </td><td> Dow Corning </td><td> Sylgard 184 siliconenelastomeer kit </td><td></td></tr><tr><td> HDPE plaat </td><td> Amerikaanse Plastic Integreer </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> PMMA plaat </td><td> Cyro Co </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Dubbelzijdig adhesive tape </td><td> Scotch Co </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Enkelzijdige plakband </td><td> Delphon Co </td><td> Ultratape # 1310 </td><td></td></tr><tr><td> Glas micropipetten </td><td> FHC Co </td><td> 30-30-1 </td><td></td></tr><tr><td> Knippen </td><td> Office Depot Co </td><td> Bulldog clip </td><td></td></tr><tr><td> Luchtbevochtiger </td><td> Vicks Co </td><td> Filter gratis luchtbevochtiger </td><td></td></tr></tbody></table>

micropunching lithography for generating micro- and submicron-patterns on polymer substrates

Geleidende polymeren hebben aangetrokken veel aandacht sinds de ontdekking van een hoge geleidbaarheid in gedoteerde polyacetyleen in 1977 1. Zij bieden het voordeel van een laag gewicht, gemakkelijk afstemming van eigenschappen en een breed spectrum van toepassingen 2,3. Vanwege de gevoeligheid van geleidende polymeren aan milieu-omstandigheden (bv lucht, zuurstof, vocht, hoge temperaturen en chemische oplossingen), lithografische technieken bieden grote technische uitdagingen bij het ​​werken met deze materialen 4. Bijvoorbeeld huidige fotolithografische methoden, zoals ultra-violet (UV), zijn ongeschikt voor de patronen geleidende polymeren door de betrokkenheid van water en / of droog etsprocessen in deze methoden. Bovendien is de huidige micro / nanosystemen vooral een vlakke vorm 5,6. Een laag van structuren is gebaseerd op de bovenvlakken van de andere laag van gefabriceerde elementen. Meerdere lagen van deze structuren worden samen gestapeld tot tal van apparaten te vormen opeen gemeenschappelijk substraat. De zijwand oppervlakken van de microstructuren niet zijn gebruikt in de bouw van apparaten. Anderzijds kan zijwand patronen worden gebruikt, bijvoorbeeld 3-D circuits bouwen passen vloeibare kanalen rechtstreeks horizontaal groeit nanodraden en nanobuisjes. Een macropunching methode is toegepast in de industrie naar de macropatterns in een plaat te maken voor meer dan honderd jaar. Gemotiveerd door deze aanpak hebben we een micropunching lithografie methode (MPL) om de obstakels van patronen geleidende polymeren en het genereren van zijwand patronen te overwinnen. Net als de macropunching methode, MPL ook twee bewerkingen (Fig. 1): (i) snijden en (ii) tekening. De &quot;snijden&quot; werd toegepast patroon drie geleidende polymeren 4 polypyrrool (PPY), poly (3,4-ethylenedioxythiophen)-poly (4-styrenesulphonate) (PEDOT) en polyaniline (PANI). Ook werd gebruikt om maken Al microstructuren 7. De gemaakt microstructuur van geleidende polymeren zijn gebruikt als vochtigheid 8 chemische 8 en glucose sensoren 9. Gecombineerd microstructuren van Al en geleidende polymeren zijn gebruikt om condensatoren en diverse heterojuncties 9,10,11 fabriceren. De &quot;snijden&quot; operatie werd ook toegepast op submicron-patronen, zoals 100 te genereren - en 500-nm-brede PPY lijnen en 100-nm-brede Au draden. De &quot;tekening&quot; werd gebruikt voor twee toepassingen: (i) Au zijwand patronen produceren van hoge dichtheid polyetheen (HDPE) kanalen die kunnen worden gebruikt voor het bouwen 3D microsystemen 12,13,14, en (ii) fabriceren polydimethylsiloxaan (PDMS) micropillars op HDPE substraten de contacthoek van het kanaal 15 te verhogen.

Watch this Scientific Journal Video about Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates at JoVE.com

Micropunching Lithography for Generating Micro- and Submicron-patterns on Polymer Substrates

Een micropunching lithografie wordt aangepakt micro-en submicron-patronen op, zijwand en onderkant van polymeersubstraten genereren. Het overwint de obstakels van patronen geleidende polymeren en het genereren van zijwand patronen. Deze methode maakt een snelle fabricage van meerdere functies en is vrij van agressieve chemie.

Micropunching Lithografie voor het genereren van Micro-en Submicron-patronen op polymeersubstraten

Conducting polymers have attracted great attention since the discovery of high conductivity in doped polyacetylene in 19771. They offer the advantages of ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Ultrahigh Density Array of Vertically Aligned Small-molecular Organic Nanowires on Arbitrary Substrates

Ultrahoge dichtheid Array of verticaal uitgelijnd klein-moleculaire biologische Nanodraden inzake willekeurige Substrates

In  recent years &pi;-conjugated  organic semiconductors have emerged as the active material in a number of  diverse applications including large-area, ...

Micro-masonry for 3D Additive Micromanufacturing

Micro-metselwerk voor 3D Additive micromanufacturing

Transfer printing is a method to transfer solid micro/nanoscale materials (herein called &#8216;inks&#8217;) from a substrate where they are generated to ...

Adsorption Device Based on a Langatate Crystal Microbalance for High Temperature High Pressure Gas Adsorption in Zeolite H-ZSM-5

Adsorption Device basis van een Langatate kristal microbalans voor hoge temperatuur hoge druk gas adsorptie in zeoliet H-ZSM-5

We present a high-temperature and high-pressure gas adsorption measurement device based on a high-frequency oscillating microbalance (5 MHz langatate ...

Morphology Control for Fully Printable Organic&#8211;Inorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

Morphology Control for Fully Printable OrganicÃƒÆ’Ã‚Â¢ÃƒÂ¢Ã¢â‚¬Å¡Ã‚Â¬ÃƒÂ¢Ã¢â€šÂ¬Ã…â€œInorganic Bulk-heterojunction Solar Cells Based on a Ti-alkoxide and Semiconducting Polymer

Morfologie Control for Volledig Printable organisch-anorganische bulk-heterojunctie zonnecellen op basis van een Ti-alkoxide en halfgeleidende polymeer

The photoactive layer of a typical organic thin-film bulk-heterojunction (BHJ) solar cell commonly uses fullerene derivatives as the electron-accepting ...

Fabrication of Polymer Microspheres for Optical Resonator and Laser Applications

Fabricage van Polymer Microsferen voor Optische Resonator en Laser Applicaties

This paper describes three methods of preparing fluorescent microspheres comprising &#960;-conjugated or non-conjugated polymers: vapor diffusion, ...

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7&#8722;&#948;/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 (STO) Single-crystal Substrates

Radio Frequency Magnetron Sputtering of GdBa2Cu3O7ÃƒÆ’Ã‚Â¢Ãƒâ€¹Ã¢â‚¬Â 'ÃƒÆ’Ã…Â½Ãƒâ€šÃ‚Â´/ La0.67Sr0.33MnO3 Quasi-bilayer Films on SrTiO3 STO Single-crystal Substrates

Radiofrequentie Magnetron sputteren van GdBa2Cu3O7−δ/ La0.67Sr0,33MnO3 quasi-dubbelgelaagde Films op SrTiO3 (STO) Single-crystal substraten

Here, we demonstrate a method of coating ferromagnetic La0.67Sr0.33MnO3 (LSMO) nanoparticles on (001) SrTiO3 (STO) single-crystal substrates by radio ...

Generating Lap Joints Via Friction Stir Spot Welding on DP780 Steel

Het genereren van Rondegewrichten via frictie roer puntlassen op DP780 Steel

Friction stir spot welding (FSSW), a derivative of friction stir welding (FSW), is a solid-state welding technique that was developed in 1991. An industry ...

Procedure for the Transfer of Polymer Films Onto Porous Substrates with Minimized Defects

Procedure voor de overdracht van polymeer folies op poreuze substraten met geminimaliseerde gebreken

The fabrication of devices containing thin film composite membranes necessitates the transfer of these films onto the surfaces of arbitrary support ...

A Photonic System for Generating Unconditional Polarization-Entangled Photons Based on Multiple Quantum Interference

Een fotonisch systeem voor het opwekken van onvoorwaardelijke polarisatie-verstrikt fotonen op basis van meervoudige kwantum interferentie

We present a high-performance source of unconditional polarization-entangled photons that have a high-emission rate, a broadband distribution, are ...

In Situ Transmission Electron Microscopy with Biasing and Fabrication of Asymmetric Crossbars Based on Mixed-Phased a-VOx

In Situ Transmission Electron Microscopy with Biasing and Fabrication of Asymmetric Crossbars Based on Mixed-Phased a-VOx

In Situ Transmission Electron Microscopy met biasing en fabricage van asymmetrische dwarsbalken op basis van gemixte a-VOx

Resistive switching crossbar architecture is highly desired in the field of digital memories due to low cost and high-density benefits. Different ...