Name: fabrication of surface acoustic wave devices on lithium niobate
Uploaded: 2020-06-18T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Surface Acoustic Wave Devices on Lithium Niobate at JoVE.com

ويعرب المؤلفون عن امتنانهم لجامعة كاليفورنيا ومرفق NANO3 في جامعة كاليفورنيا في سان دييغو لتوفير الأموال والتسهيلات لدعم هذا العمل. وقد تم تنفيذ هذا العمل جزئيا في البنية التحتية لتكنولوجيا النانو في سان دييغو (SDNI) UCSD، وهو عضو في البنية التحتية الوطنية لتنسيق تكنولوجيا النانو، والتي تدعمها المؤسسة الوطنية للعلوم (Grant ECCS-1542148). وقد تم دعم العمل المقدم هنا بسخاء من خلال منحة بحثية من مؤسسة W.M. Keck. كما يعرب المؤلفان عن امتنانهما لدعم هذا العمل من قبل مكتب البحوث البحرية (عبر المنحة 12368098).

1. تصنيع الجهاز SAW عن طريق طريقة الإقلاع
<ol><li>أداء رقاقة تنظيف المذيبات في منشأة غرفة نظيفة فئة 100 عن طريق غمر 4 " (101.6 مم) LN رقاقة في الأسيتون، تليها الكحول الأيزوبروبيل (IPA)، ثم المياه الأيونية (DI الماء)، كل في حمام صوتنة لمدة 5 دقائق. التقاط رقاقة وتفجير السطح الجاف مع النيتروجين (N2)تدفق ا...

<ol>
	<li>Ding, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Standing+surface+acoustic+wave+(SSAW)+based+multichannel+cell+sorting.">Standing surface acoustic wave (SSAW) based multichannel cell sorting.</a> Lab on a Chip. 12 (21), 4228-4231 (2012).</li><li>Langelier, S. M., Yeo, L. Y., Friend, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=UV+epoxy+bonding+for+enhanced+SAW+transmission+and+microscale+acoustofluidic+integration.">UV epoxy bonding for enhanced SAW transmission and microscale acoustofluidic integration.</a> Lab on a Chip. 12 (16), 2970-2976 (2012).</li><li>Rezk, A. R., Qi, A., Friend, J. R., Li, W. H., Yeo, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Uniform+mixing+in+paper-based+microfluidic+systems+using+surface+acoustic+waves.">Uniform mixing in paper-based microfluidic systems using surface acoustic waves.</a> Lab on a Chip. 12 (4), 773-779 (2012).</li><li>Schmid, L., Weitz, D. A., Franke, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sorting+drops+and+cells+with+acoustics:+acoustic+microfluidic+fluorescence-activated+cell+sorter.">Sorting drops and cells with acoustics: acoustic microfluidic fluorescence-activated cell sorter.</a> Lab on a Chip. 14 (19), 3710-3718 (2014).</li><li>Schmid, L., Wixforth, A., Weitz, D. A., Franke, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Novel+surface+acoustic+wave+(SAW)-driven+closed+PDMS+flow+chamber.">Novel surface acoustic wave (SAW)-driven closed PDMS flow chamber.</a> Microfluidics and Nanofluidics. 12 (1-4), 229-235 (2012).</li><li>Shi, J., Mao, X., Ahmed, D., Colletti, A., Huang, T. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Focusing+microparticles+in+a+microfluidic+channel+with+standing+surface+acoustic+waves+(SSAW).">Focusing microparticles in a microfluidic channel with standing surface acoustic waves (SSAW).</a> Lab on a Chip. 8 (2), 221-223 (2008).</li><li>Friend, J., Yeo, L. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microscale+acoustofluidics:+Microfluidics+driven+via+acoustics+and+ultrasonics.">Microscale acoustofluidics: Microfluidics driven via acoustics and ultrasonics.</a> Reviews of Modern Physics. 83 (2), 647 (2011).</li><li>Ding, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Surface+acoustic+wave+microfluidics.">Surface acoustic wave microfluidics.</a> Lab on a Chip. 13 (18), 3626-3649 (2013).</li><li>Destgeer, G., Sung, H. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Recent+advances+in+microfluidic+actuation+and+micro-object+manipulation+via+surface+acoustic+waves.">Recent advances in microfluidic actuation and micro-object manipulation via surface acoustic waves.</a> Lab on a Chip. 15 (13), 2722-2738 (2015).</li><li>Connacher, W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Micro/nano+acoustofluidics:+materials,+phenomena,+design,+devices,+and+applications.">Micro/nano acoustofluidics: materials, phenomena, design, devices, and applications.</a> Lab on a Chip. 18 (14), 1952-1996 (2018).</li><li>White, R. M., Voltmer, F. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Direct+piezoelectric+coupling+to+surface+elastic+waves.">Direct piezoelectric coupling to surface elastic waves.</a> Applied Physics Letters. 7 (12), 314-316 (1965).</li><li>Smith, H. I., Bachner, F. J., Efremow, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+High-Yield+Photolithographic+Technique+for+Surface+Wave+Devices.">A High-Yield Photolithographic Technique for Surface Wave Devices.</a> Journal of the Electrochemical Society. 118 (5), 821-825 (1971).</li><li>Bahr, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+techniques+for+surface-acoustic-wave+devices.">Fabrication techniques for surface-acoustic-wave devices.</a> Proc. Int. Specialists Seminar on Component Performance and Systems Applications of Surface Acoustic Wave Devices. , (1973).</li><li>Smith, H. I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+techniques+for+surface-acoustic-wave+and+thin-film+optical+devices.">Fabrication techniques for surface-acoustic-wave and thin-film optical devices.</a> Proceedings of the IEEE. 62 (10), 1361-1387 (1974).</li><li>Wilke, N., Mulcahy, A., Ye, S. R., Morrissey, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Process+optimization+and+characterization+of+silicon+microneedles+fabricated+by+wet+etch+technology.">Process optimization and characterization of silicon microneedles fabricated by wet etch technology.</a> Microelectronics Journal. 36 (7), 650-656 (2005).</li><li>Madou, M. J. <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: the science of miniaturization. , (2002).</li><li>K&#246;hler, 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> Etching in Microsystem Technology. , (1999).</li><li>Brodie, I., Muray, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> The physics of micro/nano-fabrication. , (2013).</li><li>Dentry, M. B., Yeo, L. Y., Friend, J. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+effects+on+the+scale+and+behavior+of+acoustic+streaming.">Frequency effects on the scale and behavior of acoustic streaming.</a> Physical Review E. 89 (1), 013203 (2014).</li><li>Morgan, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Surface acoustic wave filters: With applications to electronic communications and signal processing. , (2010).</li><li>Pekarcikova, 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=Investigation+of+high+power+effects+on+Ti/Al+and+Ta-Si-N/Cu/Ta-Si-N+electrodes+for+SAW+devices.">Investigation of high power effects on Ti/Al and Ta-Si-N/Cu/Ta-Si-N electrodes for SAW devices.</a> IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. 52 (5), 911-917 (2005).</li></ol>

أجهزة SAW ملفقة من أي من الأسلوبين قادرة على توليد موجات السفر مفيدة على السطح، وهذه الأساليب تدعم عمليات أكثر تعقيدا لإنتاج تصاميم أخرى. التردد الرنانة عادة ما يكون أقل قليلا من القيمة المصممة ، وذلك بسبب تأثير التحميل الجماعي للمعدن المودع على القمة. ومع ذلك ، لا تزال هناك بعض النقاط التي ...

الاعتماد على تأثير معكوس كهربائي مُعَد معروف، حيث تخلق ثنائيات القطب الذرية سلالة مطابقة لتطبيق حقل كهربائي، بلورات كهرضغطية مثل الليثيوم niobate LiNbO3 (LN)، الليثيوم التنتاليت LiTaO3 (LT)، يمكن استخدامها كمحولات كهربائية لتوليد منشار للتطبيقات الدقيقة1،,2،,3،,5،,5,6. من خلال تمكين توليد النزوح تصل إلى 1 نانومتر في 10-1000 ميغاهرتز، واهتزازات التي يحركها SAW يتغلب على العقبات النموذجية من الموجات فوق الصوتية التقليدية: تسارع صغير، وأطوال موجية كبيرة، وحجم الجهاز الكبير. وقد تسارعت مؤخرا البحوث لمعالجة السوائل والجسيمات العالقة، مع عدد كبير من الاستعراضات الأخيرة ويمكن الوصولإليها 7،8،9،10.
تصنيع أجهزة microfluidic المندمجة المنشار يتطلب تصنيع الأقطاب الكهربائية - محول بين الدرجية (IDT)11- على الركيزة الكهروضوئية لتوليد المنشار. تخلق الأصابع على شكل مشط ضغطًا وتوترات في الركيزة عند توصيلها بمدخل كهربائي متناوب. وقد تم تقديم تصنيع أجهزة SAW في العديد من المنشورات، سواء باستخدام الاقلاع قبالة التصوير الضوئي فوق البنفسجي جنبا إلى جنب مع المعادن الثرثرة أو عمليات النقش الرطب10. ومع ذلك ، فإن نقص المعرفة والمهارات في تصنيع هذه الأجهزة هو حاجز رئيسي لدخول العديد من المجموعات البحثية إلى acoustofluidics ، حتى اليوم. لتقنية الاقلاع12،13،14، يتم إنشاء طبقة القربان (ضوئي) مع نمط معكوس على السطح ، بحيث عندما يتم إيداع المادة المستهدفة (المعدنية) على الرقاقة بأكملها ، يمكن أن تصل إلى الركيزة في المناطق المطلوبة ، تليها خطوة "الاقلاع" لإزالة ناظر التصوير المتبقي. على النقيض من ذلك ، في عملية النقش الرطب15،16،17،18، يتم إيداع المعدن أولا على رقاقة ثم يتم إنشاء photoresist مع نمط مباشر على المعدن ، لحماية المنطقة المطلوبة من "الحفر" بعيدا عن طريق النقش المعدني.
في التصميم الأكثر استخداما، IDT مستقيم، الطول الموجي للتردد رنانة من الجهاز SAW يتم تعريفها من خلال دورية أزواج الأصابع، حيث عرض الإصبع والتباعد بين الأصابع على حد سواء <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> /419. من أجل تحقيق التوازن بين كفاءة نقل التيار الكهربائي وتأثير تحميل الكتلة على الركيزة ، يتم تحسين سمك المعدن المودع على المواد الكهروضوئية لتكون حوالي 1 ٪ من الطول الموجي SAW20. يمكن أن يحدث التسخين المترجم من خسائر أوميتش21، يحتمل أن يؤدي فشل الإصبع السابق لأوانه ، إذا تم إيداع معادن غير كافية. من ناحية أخرى، يمكن أن يؤدي فيلم معدني سميك بشكل مفرط إلى انخفاض في التردد الرنانة لـ IDT بسبب تأثير التحميل الجماعي ويمكن أن يخلق تجاويف صوتية غير مقصودة من الـ IDTs، مما يعزل الموجات الصوتية التي تولدها عن الركيزة المحيطة. ونتيجة لذلك، تختلف معلمات الأشعة الضوئية والأشعة فوق البنفسجية المختارة في تقنية الإقلاع، تبعاً لتصاميم مختلفة لأجهزة SAW، وخاصة التردد. هنا، ونحن وصف بالتفصيل عملية الاقلاع من إنتاج جهاز 100 ميغاهرتز SAW توليد على الوجهين مصقول 0.5 مم سميكة 128 درجة Y-تدوير LN رقاقة، فضلا عن عملية النقش الرطب لتصنيع جهاز 100 ميغاهرتز من تصميم متطابقة. يقدم نهجنا نظام microfluidic يتيح التحقيق في مجموعة متنوعة من المشاكل الفيزيائية والتطبيقات البيولوجية.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>Absorber</td>
			<td>Dragon Skin, Smooth-On, Inc., Macungie, PA, USA</td>
			<td>Dragon Skin 10 MEDIUM</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Amplifier</td>
			<td>Mini-Circuits, Brooklyn, NY, USA</td>
			<td>ZHL&#8211;1&#8211;2W&#8211;S+</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Camera</td>
			<td>Nikon, Minato, Tokyo, Japan</td>
			<td>D5300</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Chromium etchant</td>
			<td>Transene Company, INC, Danvers, MA, USA</td>
			<td>1020</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developer</td>
			<td>Futurrex, NJ, USA</td>
			<td>RD6</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Developer</td>
			<td>EMD Performance Materials Corp., Philidaphia, PA, USA</td>
			<td>AZ300MIF</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Dicing saw</td>
			<td>Disco, Tokyo, Japan</td>
			<td>Disco Automatic Dicing Saw 3220</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Gold etchant</td>
			<td>Transene Company, INC, Danvers, MA, USA</td>
			<td>Type TFA</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Hole driller</td>
			<td>Dremel, Mount Prospect, Illinois</td>
			<td>Model #4000</td>
			<td>4000 High Performance Variable Speed Rotary</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Inverted microscope</td>
			<td>Amscope, Irvine, CA, USA</td>
			<td>IN480TC-FL-MF603</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Laser Doppler vibrometer (LDV)</td>
			<td>Polytec, Waldbronn, Germany</td>
			<td>UHF-120</td>
			<td>4&#8221; double-side polished 0.5 mm thick 128&#176;Y-rotated cut lithium niobate</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Lithium niobate substrate</td>
			<td>PMOptics, Burlington, MA, USA</td>
			<td>PWLN-431232</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Mask aligner</td>
			<td>Heidelberg Instruments, Heidelberg, Germany</td>
			<td>MLA150</td>
			<td>Fabrication process is performed in it.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Nano3 cleanroom facility</td>
			<td>UCSD, La Jolla, CA, USA</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Negative photoresist</td>
			<td>Futurrex, NJ, USA</td>
			<td>NR9-1500PY</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Oscilloscope</td>
			<td>Keysight Technologies, Santa Rosa, CA, USA</td>
			<td>InfiniiVision 2000 X-Series</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Positive photoresist</td>
			<td></td>
			<td>AZ1512</td>
			<td>Denton Discovery 18 Sputter System</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Signal generator</td>
			<td>NF Corporation, Yokohama, Japan</td>
			<td>WF1967 multifunction generator</td>
			<td>Wafer Dipper 4&#34;</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Sputter deposition</td>
			<td>Denton Vacuum, NJ, USA</td>
			<td>Denton 18</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Teflon wafer dipper</td>
			<td>ShapeMaster, Ogden, IL, USA</td>
			<td>SM4WD1</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

fabrication of surface acoustic wave devices on lithium niobate

التلاعب بالسوائل والجسيمات عن طريق التشغيل الصوتي على نطاق صغير يساعد على النمو السريع لتطبيقات المختبر على رقاقة. Megahertz-ترتيب الموجات الصوتية (SAW) الأجهزة توليد تسارع هائلة على سطحها, تصل إلى 108 م / الثانية2, بدورها مسؤولة عن العديد من الآثار الملاحظة التي أصبحت لتعريف acoustofluidics: تدفق الصوتية وقوى الإشعاع الصوتي. وقد استخدمت هذه الآثار للجسيمات, الخلية, والتعامل مع السوائل في microscale— وحتى في النانو. في هذه الورقة نحن نظهر بوضوح اثنين من أساليب التصنيع الرئيسية لأجهزة SAW على niobate الليثيوم: يتم وصف تفاصيل تقنيات الاقلاع والنقش الرطب خطوة بخطوة. يتم عرض النتائج التمثيلية لنمط القطب المترسب على الركيزة وكذلك أداء SAW المتولدة على السطح بالتفصيل. كما يتم تغطية الحيل تلفيق واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. يوفر هذا الإجراء بروتوكولًا عمليًا لتصنيع جهاز SAW عالي التردد وتكامله لتطبيقات microfluidics المستقبلية.

تم تصميم IDT الذي سيتم قياسه ليكون تردداً رناناً عند MHz 100، حيث أن عرض الإصبع والتباعد بينهما 10 ميكرومتر، مما ينتج طولاً موجيًا يبلغ 40 ميكرومترًا. ويبين الشكل 1 جهاز SAW وIDT ملفقة باستخدام هذه الطريقة.
باستخدام إشارة كهربائية متذبذبة مطابقة للتردد الرنانة من IDT، يمكن أن ...

Watch this Scientific Journal Video about Fabrication of Surface Acoustic Wave Devices on Lithium Niobate at JoVE.com

Fabrication of Surface Acoustic Wave Devices on Lithium Niobate

اثنين من تقنيات التصنيع، والرفع والنقش الرطب، ويرد وصفها في إنتاج محولات القطب بين الدوديجيت على الركيزة الكهروضوئية، ليثيوم niobate، وتستخدم على نطاق واسع لتوليد موجات صوتية سطح الآن العثور على فائدة واسعة في ميكرو لمائعات النانو. وتظهر الأقطاب كما المنتجة للحث بكفاءة megahertz النظام Rayleigh السطح الموجات الصوتية.

تصنيع أجهزة الموجة الصوتية السطحية على Niobate الليثيوم

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

بروتوكولنا يوضح تفاصيل تصنيع أجهزة الموجات الصوتية السطحية النموذجية على ركائز كهروضية كهزيلية ذات قيمة خاصة للأشخاص الذين يسعون لدخول هذا الحقل المزدهر. الحفاظ على أي حطام بعيدا عن السطح أثناء التنظيف أمر بالغ الأهمية في عملية التصنيع. لكسر الرقاقة، وضعه على الساخنة في 100 درجة مئوية لمدة ثلاث دقائق.ثم نقل رقاقة إلى رقائق الألومنيوم. ضع الرقاقة على معطف تدور. باستخدام القطارة، وضع photoresist السلبية على رقاقة تغطي حوالي 75٪ من مساحة سطح رقاقة.لإنتاج سمك ضوئي يبلغ حوالي 1.3 ميكرومتر، قم بتنفيذ البرنامج التالي على جهاز اللفافة:500 دورة في الدقيقة مع تسارع 3000 دورة في الدقيقة في الثانية لمدة خمس ثوانٍ، يليه 3500 دورة في الدقيقة مع تسارع 3000 دورة في الدقيقة في الثانية لمدة 40 ثانية. خبز رقاقة عن طريق وضعه على الساخن في 100 درجة مئوية. زيادة درجة حرارة الحرارة إلى 150 درجة مئوية والحفاظ على درجة الحرارة لمدة دقيقة واحدة.ثم نقل رقاقة من الساخنة والسماح للفر يبرد في الهواء إلى درجة حرارة الغرفة. لا تضع الرقاقة مباشرة على الساخن في 150 درجة مئوية. دع الماء يبرد في الهواء بعد التدفئة.لفضح التصوير الضوئي للطاقة فوق البنفسجية، نقل رقاقة إلى قناع محاذاة. مع قناع محاذاة تعيين لتقديم الضوء في 375 نانومتر، وفضح ناتراست لجرعات الطاقة من 400 ملليجول لكل سنتيمتر مربع. لخبز الرقاقة، وضعه على الساخنة في 100 درجة مئوية.بعد ثلاث دقائق، نقل رقاقة على رقائق الألومنيوم حيث أنها سوف تبرد إلى درجة حرارة الغرفة. ضع الرقاقة في منبر مملوء بمطور RD6 نقي. اترك الرقاقة مغمورة لمدة 15 ثانية بينما تهز القارس بلطف.إزالة رقاقة من المطور وتزج في المياه ديونيد لمدة دقيقة واحدة. ثم شطف رقاقة تحت تدفق المياه ديوند. وأخيراً، استخدم تدفق النيتروجين الجاف لإزالة الماء المتبقي من الرقاقة.خبز الماء مرة أخرى في 100 درجة مئوية. بعد ثلاث دقائق، نقل رقاقة على رقائق الألومنيوم حيث أنها سوف تبرد إلى درجة حرارة الغرفة. ضع الرقاقة في نظام ترسب اسهل وإخلاء الغرفة لضغط من خمس مرات 10 إلى المليتور الستة السلبية.المقبل، تدفق الأرجون في 2.5 millitorr. ثم تبصق الكروم مع قوة 200 واط لمدة خمسة نانومتر كطبقة التصاق. لتشكيل الأقطاب الكهربائية موصل، depositومنيوم في 400 نانومتر ومستوى الطاقة من 300 واط.نقل رقاقة إلى كوفر وتزج في الأسيتون. سونيكاتي القارح في كثافة متوسطة لمدة خمس دقائق. شطف رقاقة بالماء ديوند وتجفيف رقاقة مع تدفق النيتروجين.ضع الرقاقة على صفيحة ساخنة عند درجة حرارة 100 درجة مئوية لمدة ثلاث دقائق. ثم نقله على قطعة من رقائق الألومنيوم وانتظر حتى يبرد إلى درجة حرارة الغرفة. ضع الرقاقة في نظام ترسب اسهل وإخلاء الغرفة لضغط من خمس مرات 10 إلى المليتور الستة السلبية.تدفق الأرجون في 2.5 millitorr ثم الكروم sputter مع قوة 200 واط لمدة خمسة نانومتر كطبقة التصاق. بعد ذلك، تشكل الأقطاب موصلة عن طريق تبصق الذهب ل 400 نانومتر على مستوى السلطة من 300 واط. ضع الرقاقة على معطف تدور.باستخدام القطارة، إيداع photoresist إيجابية على رقاقة تغطي حوالي 75٪ من مساحة سطح رقاقة. لإنتاج سمك ضوئي يبلغ حوالي 1.2 ميكرومتر، قم بتنفيذ البرنامج التالي على المعطف الدوراني:500 دورة في الدقيقة مع تسارع 3000 دورة في الدقيقة في الثانية لمدة 10 ثوانٍ، يليه 4000 دورة في الدقيقة مع تسارع 3000 دورة في الدقيقة في الثانية لمدة 30 ثانية. ثم ضع الرقاقة على صفيحة ساخنة عند 100 درجة مئوية.بعد دقيقة واحدة، نقل رقاقة على رقائق الألومنيوم حيث أنها سوف تبرد إلى درجة حرارة الغرفة. نقل رقاقة إلى قناع مصفح. مع قناع محاذاة تعيين لتقديم الضوء في 375 نانومتر، وفضح نايستارس لجرعات الطاقة من 150 ملليجول لكل سنتيمتر مربع.ضع الرقاقة في منبر مملوء بمطور AZ300MIF النقي. اترك الرقاقة في القارس لمدة 300 ثانية تهز برفق القارس. إزالة رقاقة من المطور ويغمره المياه ديونيد لمدة دقيقة واحدة.ثم شطف رقاقة تحت تدفق ديوند. وأخيراً، استخدم تدفق النيتروجين الجاف لإزالة الماء المتبقي من الرقاقة. بعد ذلك، غمر الرقاقة في ننقة الذهب لمدة 90 ثانية، تهز الكأس بلطف.بعد شطف رقاقة تحت تدفق المياه ديوند، استخدام تدفق النيتروجين الجاف لإزالة المياه الأيونية المتبقية من رقاقة. وبصرف النظر عن الأسيتون، وphotoresist، والمطور، والكواشف الأكثر خطورة هي الإجراءات المعدنية التي تتطلب حماية مستوى أعلى مثل قفازات النيوبرين ومئزر. وأخيرا، تزج رقاقة في خنازير الكروم لمدة 20 ثانية، يهز بلطف منقار.شطف رقاقة تحت تدفق المياه ديوند. ومرة أخرى، استخدام تدفق النيتروجين الجاف لإزالة المياه المتبقية. وكانت الأساليب التي تم تلفيقها مفبركة باستخدام الطرق الموصوفة.التباعد بين الأصابع والأصابع نفسها هي جميع 10 ميكرومتر في العرض، مما أدى إلى طول موجة من 40 ميكرومتر. تم تطبيق إشارة الجيوب الأنفية على IDT واستخدم مقياس دوبلر ليزر لقياس السعة والتردد من الموجة الصوتية سطح الناتجة. تم العثور على تردد الرنين أن يكون 96.5844 ميغاهيرتز، أقل قليلا من وتيرة تصميم 100 ميغاهيرتز.مؤامرة من الاهتزاز على سطح الركيزة يظهر سطح الموجات الصوتية نشر من IDTs. واستنادا إلى النسبة بين السعة القصوى والحد الأدنى للسعة، حسبت نسبة الموجة الدائمة لتكون 2.06. تم عرض حركة قطرة sessile التي تم تشغيلها بواسطة جهاز SAW.وكانت قطرات من الماء من 0.2 ميكرولترات pipetted على niobate الليثيوم حوالي ملليمتر واحد بعيدا عن IDT. عندما ينشر المنشار ويصادف القطرة ، فإنه يتسرب إلى السائل في زاوية رايلي. زاوية القذف تؤكد وجود موجة صوتية سطحية.ويمكن استخدام هذه التقنيات لتصنيع megahertz أو أجهزة الموجات الصوتية السطحية. وينبغي تعديل العملية إذا لزم الأمر تشغيل أجهزة تشغيل الموجات الصوتية ذات التردد العالي. يوفر هذا البروتوكول طريقتين يمكن الاعتماد عليها لإعداد أجهزة الموجات الصوتية السطحية عالية التردد المستخدمة في أبحاث acoustofluidics الصغرى إلى النانومترية.

Research

Education

JoVE Journal

JoVE Core

Physics

Engineering

Unit 1

Waves

SCIENTISTS IN ACTION

Fabrication, Operation and Flow Visualization in Surface-acoustic-wave-driven Acoustic-counterflow Microfluidics

تصنيع وتشغيل والتصور التدفق في سطح الموجة الصوتية يحركها الموائع الدقيقة الصوتية معاكس

Surface acoustic waves (SAWs) can be used to drive liquids in portable microfluidic chips via the acoustic counterflow phenomenon. In this video we ...

Fabrication of Gate-tunable Graphene Devices for Scanning Tunneling Microscopy Studies with Coulomb Impurities

تلفيق بوابة الانضباطي الجرافين أجهزة لمسح حفر نفق المجهر الدراسات مع كولوم الشوائب

Owing to its relativistic low-energy charge carriers, the interaction between graphene and various impurities leads to a wealth of new physics and degrees ...

Fabrication and Operation of Acoustofluidic Devices Supporting Bulk Acoustic Standing Waves for Sheathless Focusing of Particles

تصنيع وتشغيل Acoustofluidic أجهزة دعم السائبة موجات الصوتية الدائمة للSheathless التركيز من الجسيمات

Acoustophoresis refers to the displacement of suspended objects in response to directional forces from sound energy. Given that the suspended objects must ...

Fabrication of Fully Solution Processed Inorganic Nanocrystal Photovoltaic Devices

تصنيع الحل بالكامل معالجتها غير العضوية النانوية الأجهزة الضوئية

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

Solvent Bonding for Fabrication of PMMA and COP Microfluidic Devices

الرابطة المذيبات لتصنيع PMMA وCOP أجهزة ميكروفلويديك

Thermoplastic microfluidic devices offer many advantages over those made from silicone elastomers, but bonding procedures must be developed for each ...

Experimental Implementation of a New Composite Fabrication Method: Exposing Bare Fibers on the Composite Surface by the Soft Layer Method

التنفيذ التجريبي لأسلوب تصنيع مركب جديد: تعريض الألياف العارية على سطح مركب بواسطة الأسلوب طبقة لينة

The bipolar plate is a key component in proton exchange membrane fuel cells (PEMFCs) and vanadium redox flow batteries (VRFBs). It is a multi-functional ...

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

Focused Ion Beam Fabrication of LiPON-based Solid-state Lithium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

تركيز أيون شعاع تلفيق نانوباتيريس ليبون-على أساس الحالة الصلبة بطارية ليثيوم أيون للاختبار في الموقع

Solid-state electrolytes are a promising replacement for current organic liquid electrolytes, enabling higher energy densities and improved safety of ...

Flow-assisted Dielectrophoresis: A Low Cost Method for the Fabrication of High Performance Solution-processable Nanowire Devices

ديليكتروفوريسيس ساعد تدفق: طريقة منخفضة تكلفة لتصنيع الأجهزة عالية الأداء الحل مفهرسة أسلاك متناهية الصغر

Flow-assisted dielectrophoresis (DEP) is an efficient self-assembly method for the controllable and reproducible positioning, alignment, and selection of ...

Atmospheric Pressure Fabrication of Large-Sized Single-Layer Rectangular SnSe Flakes

الضغط الجوي تصنيع رقائق سنسي مستطيلة طبقة واحدة كبيرة الحجم

Tin selenide (SnSe) belongs to the family of layered metal chalcogenide materials with a buckled structure like phosphorene, and has shown potential for ...

Fabrication of Flexible Image Sensor Based on Lateral NIPIN Phototransistors

تلفيق من أجهزة الاستشعار صورة مرنة تستند إلى فوتوترانسيستورس نيبن الأفقي

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