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

Dette arbeidet ble støttet delvis gjennom NSFDMI-0508454, NSF / LEQSF (2006)-Pfund-53, NSF-CMMI-0811888, og NSF-CMMI-0900595 tilskudd.

A. Skjematisk av MPL Den macropunching metoden inkluderer &quot;cutting&quot; og &quot;Drawing&quot; operasjoner. Den &quot;cutting&quot; operasjon vedtar former av skarpe kanter konvekse strukturer og omfatter tre grunnleggende trinn (Fig. 1 (A1-A3)). Først plasserer en plate på en rigid substrat (Fig. 1 (a1)). Sekund, ta en Si mugg og underlaget i fysisk kontakt med en høy styrke. I denne andre trinnet, er den delen av metall rett under konvekse mugg stru...

<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>

Feilsøkingsinformasjon: Kritiske punkter i forbindelse generasjon av single-og multippel-lag micropatterns å gjennomføre polymerer og metaller ved hjelp av &quot;cutting&quot; operasjon: (1) Temperatur på preging sikrer flyt av mellomliggende PMMA laget som genererer optimale resultater. Det er tilrådelig å starte på den nedre grensen av området og øke temperaturen gradvis dersom ønsket resultat ikke oppnås. For høy temperatur kan føre til at ledende polymer laget for å endre sin kjemiske ...

<table border="1"><tbody><tr><td> Navn på reagensen </td><td> Firma </td><td> Katalognummer </td><td> Kommentarer </td></tr><tr><td> PMMA </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 495C9 </td><td> Oppløsningsvæsken er cholorobenzene. Håndter PMMA løsning under en avtrekkshette med tilstrekkelig ventilasjon. Unngå innånding av damp. Referer til HMS-datablad for sikker håndtering instruksjoner. </td></tr><tr><td> PpY </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> - </td><td> 5% av vekt i vann. Brukes som mottas. </td></tr><tr><td> PEDOT-PSS </td><td> HC Starck Co </td><td> Baytron P HC V4 </td><td> Proprietær løsemiddel. Brukes som mottas. </td></tr><tr><td> SPANI </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> - </td><td> Vannløselig form. Brukes som mottas. </td></tr><tr><td> Hot preging maskin </td><td> JenoptikMikrotechnik Co </td><td> HEX 01/LT </td><td></td></tr><tr><td> Frese maskin </td><td> Cressington Co </td><td> 208HR </td><td></td></tr><tr><td> FIB maskin </td><td> Zeiss Co </td><td> FIB Crossbeam 1540 XB </td><td></td></tr><tr><td> Spin coater </td><td> Headway Forskning Co </td><td> PWM32-PS-R790 Spinner System </td><td></td></tr><tr><td> RIE maskin </td><td> Technics MicroRIE Co </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Fotoresist </td><td> Shipley Co </td><td> S1813 </td><td></td></tr><tr><td> PDMS </td><td> Dow Corning </td><td> Sylgard 184 silikonelastomer kit </td><td></td></tr><tr><td> HDPE ark </td><td> USA Plastic Innlemme </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> PMMA ark </td><td> Cyro Co </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Dobbeltsidig adhesive tape </td><td> Scotch Co </td><td> - </td><td></td></tr><tr><td> Ensidig tape </td><td> Delphon Co </td><td> Ultratape # 1310 </td><td></td></tr><tr><td> Glass mikropipetter </td><td> FHC Co </td><td> 30-30-1 </td><td></td></tr><tr><td> Clip </td><td> Office Depot Co </td><td> Bulldog klipp </td><td></td></tr><tr><td> Luftfukter </td><td> Vicks Co </td><td> Filter gratis luftfukter </td><td></td></tr></tbody></table>

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

Gjennomføre polymerer har fått stor oppmerksomhet siden oppdagelsen av høy ledningsevne i dopet polyacetylene i 1977 1. De tilbyr fordelene med lav vekt, enkel skreddersøm av eiendommer og et bredt spekter av applikasjoner 2,3. På grunn av følsomheten for å drive polymerer til miljøforhold (f.eks luft, oksygen, fuktighet, høy temperatur og kjemisk løsninger), litografiske teknikker presentere betydelige tekniske utfordringer ved arbeid med disse materialene 4. For eksempel, dagens fotolitografiske metoder, for eksempel ultrafiolett (UV), er uegnet for mønster de gjennomføre polymerer grunn av involvering av våte og / eller tørr radering prosesser i disse metodene. I tillegg dagens mikro / nanosystemer hovedsak har planar skjema 5,6. Ett lag av strukturer er bygd på de beste overflater av et lag av fabrikkerte funksjoner. Flere lag med disse strukturene er stablet sammen for å danne tallrike enheter påen felles substrat. Sideveggen flater av mikrostrukturer har ikke vært brukt i konstruere enheter. På den annen side kan sidevegger mønstre brukes, for eksempel å bygge 3-D kretser, modifisere fluidic kanaler og direkte horisontal vekst av nanotråder og nanorør. En macropunching metoden har vært anvendt i industrien for å skape macropatterns i en metallplate for over hundre år. Motivert av denne tilnærmingen, har vi utviklet en micropunching litografi metode (MPL) til å overvinne hindringer av mønster gjennomføre polymerer og generere sidevegger mønstre. Som macropunching metoden, inkluderer MPL også to operasjoner (Fig. 1): (i) skjæring og (ii) tegning. Den &quot;cutting&quot; Operasjonen ble brukt mønster tre ledende polymerer 4, og Poly polypyrrole (PpY) (3,4-ethylenedioxythiophen)-poly (4-styrenesulphonate) (PEDOT) og polyaniline (PanI). Det ble også ansatt for å skape Al mikrostrukturer 7. De fabrikkerte mikrostrukturer for å gjennomføre polymerer har vært brukt som fuktighet 8, 8 kjemisk, og glukose sensorer 9. Kombinerte mikrostrukturer av Al og gjennomføre polymerer har blitt ansatt for å dikte kondensatorer og diverse heterojunctions 9,10,11. Den &quot;cutting&quot; operasjon ble også brukt til å generere submikron-mønstre, for eksempel 100 - og 500-nm-wide PpY linjer samt 100-nm-wide Au ledninger. &quot;Drawing&quot; operasjon ble ansatt for to programmene: (i) produserer Au sidevegger mønstre på høy tetthet polyetylen (HDPE) kanaler som kan brukes for å bygge 3D mikrosystemer 12,13,14, og (ii) dikte Polydimethylsiloxane (PDMS) micropillars på HDPE underlag for å øke kontakten vinkel på kanalen 15.

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

En micropunching litografi tilnærming er utviklet for å generere mikro-og submikron-mønstre på toppen, sideveggen og bunn overflater av polymer underlag. Det overvinner hindringer av mønster gjennomføre polymerer og generere sidevegger mønstre. Denne metoden gir rask fabrikasjon av flere funksjoner og er fri for aggressiv kjemi.

Micropunching Litografi for generering Micro-og submikron-mønstre på Polymer Underlag

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

Ultrahøy tetthet Array med vertikalt Small-molekylære Organiske Nanowires på Vilkårlige Underlag

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-mur for 3D Additiv 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

Adsorbsjonsanordningen Basert på en Langatate krystall mikro for High Temperature High Pressure Gas adsorpsjon i Zeolite 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

Morfologi Control for Fully utskriftsvennlig Organisk-uorganisk Bulk-hetero solceller basert på en Ti-alkoksyd og halvledende polymer

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

Fremstilling av polymer mikrosfærer for optisk resonator og laser applikasjoner

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

Radiofrekvens Magnetron Sputtering av GdBa2Cu3O7−ses/ La0,67Sr0,33MnO3 kvasi bilayer filmer på SrTiO3 (STO) én-krystall underlag

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

Generere lap skjøter via friksjon rør flekk sveising på DP780 stål

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

Prosedyre for overføring av polymer filmer på porøse underlag med minimerte defekter

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

Et fotoniske system for å generere ubetinget polarisering-viklet fotoner basert på flere Quantum forstyrrelser

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 Mikroskopi med biasing og fabrikasjon av asymmetriske tverrligger basert på blandet faset a-VOx

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