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

Forfatterne er taknemmelige for University of California og NANO3 facilitet på UC San Diego for levering af midler og faciliteter til støtte for dette arbejde. Dette arbejde blev til dels udført på San Diego Nanotechnology Infrastructure (SDNI) af UCSD, et medlem af National Nanotechnology Coordinated Infrastructure, som støttes af National Science Foundation (Grant ECCS-1542148). Det arbejde, der præsenteres her, blev generøst støttet af et forskningstilskud fra W.M. Keck Foundation. Forfatterne er også taknemmelige for støtten til dette arbejde fra Office of Naval Research (via Grant 12368098).

1. SAV-anordningsfabrikation via lift-off-metoden
<ol><li>Der udføres waferopløsningsmiddelrensning i et anlæg til renrum i klasse 100 ved at nedsænke 4" (101,6 mm) LN wafer i acetone efterfulgt af isopropylalkohol (IPA), derefter deioniseret vand (DI-vand), hver i et sonikeringsbad i 5 min. Opslå waferen og blæs overfladeen tør med nitrogen (N2)gasstrøm for at fjerne det resterende DI-vand fra waferen. FORSIGTIG: Udfør acetone- og IPA-nedsænkningerne i en røghætte. Undgå indånding og hudkon...

<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>

SAW-enheder, der fremstilles af begge metoder, er i stand til at generere nyttige rejsebølger på overfladen, og disse metoder understøtter mere komplekse processer til at producere andre designs. Resonansfrekvensen er normalt lidt lavere end den designede værdi på grund af massebelastningseffekten af det metal, der er aflejret på toppen. Der er dog stadig nogle punkter, der er værd at drøfte for at undgå problemer.
Lift-off-metode Valget af fotoresist er vigtigt. D...

Under henvisning til den velkendte inverse piezoelektriske effekt, hvor de atomare dipoler skaber stamme svarende til anvendelsen af et elektrisk felt, kan piezoelektriske krystaller såsom lithium niobate LiNbO3 (LN), lithium tantalite LiTaO3 (LT), bruges som elektromekaniske transducere til at generere SAW til mikroskala applikationer1,,2,3,4,5,6. Ved at muliggøre generering af forskydninger op til 1 nm ved 10-1000 MHz overvinder SAV-drevne vibrationer de typiske forhindringer ved traditionel ultralyd: lille acceleration, store bølgelængder og stor enhedsstørrelse. Forskning til at manipulere væsker og suspenderede partikler har for nylig accelereret, med et stort antal af de seneste og tilgængelige anmeldelser7,8,9,10.
Fremstilling af SAV-integrerede mikrofluidiske anordninger kræver fremstilling af elektroderne - den interdigitale transducer (IDT)11- på piezoelektrisk substrat for at generere SAVEn. De kamformede fingre skaber kompression og spænding i underlaget, når de er forbundet til en vekslende elektrisk indgang. Fremstillingen af SAW-enheder er blevet præsenteret i mange publikationer, uanset om du bruger lift-off ultraviolet fotolitografi sammen med metal sputter eller våd ætsning processer10. Men manglen på viden og færdigheder i at fremstille disse enheder er en vigtig hindring for adgang til acoustofluidics af mange forskergrupper, selv i dag. For lift-off teknik12,13,14, et offerlag (fotoresisten) med et omvendt mønster er skabt på en overflade, således at når målet materiale (metal) er deponeret på hele wafer, kan det nå substratet i de ønskede regioner, efterfulgt af en "lift-off" trin for at fjerne de resterende photoresist. I derimod, i den våde ætsning proces15,16,17,18 , metallet er først deponeret på wafer og derefter photoresist er skabt med et direkte mønster på metallet, for at beskytte den ønskede region fra"ætsning"væk af en metal etchant.
I et mest almindeligt anvendt design, den lige IDT, bølgelængden af resonansfrekvensen af SAW-enheden er defineret ved hyppigheden af fingerpar, hvor fingerbredden og afstanden mellem fingrene er begge <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> / 419. For at afbalancere den elektriske strøm transmission effektivitet og masse belastning effekt på substratet, tykkelsen af metal deponeret på piezoelektriske materiale er optimeret til at være omkring 1% af SAW bølgelængde20. Lokaliseret opvarmning fra Ohmic tab21, potentielt inducerende for tidlig finger svigt, kan forekomme, hvis utilstrækkelig metal er deponeret. På den anden side kan en alt for tyk metalfilm forårsage en reduktion i IDT'ens resonansfrekvens på grund af en massebelastningseffekt og kan muligvis skabe utilsigtede akustiske hulrum fra IDT'erne og isolere de akustiske bølger, de genererer fra det omgivende substrat. Som følge heraf varierer de valgte fotoresisten og UV-eksponeringsparametrene i lift-off-teknikken, afhængigt af forskellige design af SAW-enheder, især frekvens. Her beskriver vi i detaljer lift-off processen til at producere en 100 MHz SAW-genererende enhed på en dobbeltsidet poleret 0,5 mm tyk 128 ° Y-roteret skåret LN wafer, samt den våde ætsning proces til at fremstille 100 MHz enhed af identisk design. Vores tilgang tilbyder et mikrofluidisk system, der gør det muligt at undersøge en række fysiske problemer og biologiske anvendelser.

<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

Manipulation af væsker og partikler ved akustisk aktivering i lille skala er medvirken til den hurtige vækst af lab-on-a-chip applikationer. Megahertz-orden overflade akustisk bølge (SAW) enheder generere enorme accelerationer på deres overflade, op til 108 m / s2, til gengæld ansvarlig for mange af de observerede effekter, der er kommet til at definere acoustofluidics: akustisk streaming og akustisk stråling kræfter. Disse virkninger er blevet brugt til partikel-, celle- og væskehåndtering på mikroskalaen – og endda ved nanoskala. I dette papir demonstrerer vi udtrykkeligt to store fabrikationsmetoder for SAW-enheder på lithiumnitobat: detaljerne i lift-off og våd ætsningsteknikker er beskrevet trin-for-trin. Repræsentative resultater for elektrodemønsteret, der er deponeret på underlaget, samt savens ydeevne på overfladen vises i detaljer. Fabrikationstricks og fejlfinding er også dækket. Denne procedure tilbyder en praktisk protokol til højfrekvent SAW-enhedsfabrikation og integration til fremtidige mikrofluidics applikationer.

Det IDT, der skal måles, er designet til at have en resonansfrekvens ved 100 MHz, da fingerbredden og afstanden mellem dem er 10 μm, hvilket giver en bølgelængde på 40 μm. Figur 1 viser SAV-enheden og IDT, der er fremstillet ved hjælp af denne metode.
Ved hjælp af et oscillerende elektrisk signal, der passer til IDT'ets resonansfrekvens, kan SAW genereres på tværs af overfladen af piezoelektrisk materiale. LDV måler vibrationer via Doppler effekt på overfladen, og ...

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

To fabrikationsteknikker, lift-off og våd ætsning, er beskrevet i fremstilling interdigital elektrode transducere på en piezoelektrisk substrat, lithium niobat, udbredt til at generere overflade akustiske bølger nu finde bred nytte i mikro til nanoskala fluidics. De as-producerede elektroder er vist sig at effektivt fremkalde megahertz orden Rayleigh overflade akustiske bølger.

Fremstilling af akustiske bølgeenheder til overfladen på 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 ...

Vores protokol viser detaljerne i fremstilling af typiske overflade akustisk bølge enheder på piezoelektriske substrater særligt værdifulde for folk, der søger at komme ind i denne spirende felt. Det er afgørende at holde snavs væk fra overfladen under rengøringen i fremstillingsprocessen. For at bryde waferen før, skal du placere den på en kogeplade ved 100 grader Celsius i tre minutter.Flyt derefter waferen til aluminiumsfolie. Placer wafer på en spin coater. Ved hjælp af en dropper, placere negative fotoresist på wafer dækker omkring 75% af wafer overfladeareal.For at producere en fotoresist tykkelse på ca 1,3 mikrometer, udføre følgende program på spin coater:500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i fem sekunder, efterfulgt af 3, 500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i 40 sekunder. Bag waferen ved at placere den på en kogeplade ved 100 grader Celsius. Forøg kogezonen temperaturen til 150 grader Celsius og opretholde denne temperatur i et minut.Flyt derefter waferen fra kogepladen og lad waferen køle af i luften til stuetemperatur. Anlæger ikke waferen direkte på kogepladen ved 150 grader Celsius. Lad vandet køle af i luften efter opvarmning.For at udsætte fotoresisten for ultraviolet energi, overføre wafer til masken aligner. Med masken aligner indstillet til at levere lys på 375 nanometer, udsætte fotoresist til en energi dosis på 400 millijoule per kvadratcentimeter. At bage wafer, placere den på en kogeplade ved 100 grader Celsius.Efter tre minutter overføres waferen til aluminiumsfolie, hvor den afkøles til stuetemperatur. Placer wafer i et bæger fyldt med ren RD6 udvikler. Lad waferen være nedsænket i 15 sekunder, mens bægerglasset rystes forsigtigt.Fjern wafer fra bygherren og nedsænke det i deioniseret vand i et minut. Skyl derefter wafer under deioniseret vandstrøm. Endelig skal du bruge tør nitrogen flow for at fjerne det resterende vand fra wafer.Bag vandet igen ved 100 grader Celsius. Efter tre minutter overføres waferen til aluminiumsfolie, hvor den afkøles til stuetemperatur. Placer wafer i en sputter deposition system og evakuer kammeret til et tryk på fem gange 10 til den negative seks millitorr.Dernæst flow argon på 2,5 millitorr. Derefter sputter krom med en effekt på 200 watt til fem nanometer som et vedhæftningslag. For at danne ledende elektroder, deponere aluminium på 400 nanometer og et effektniveau på 300 watt.Overfør wafer til et bægerglas og nedsænkes i acetone. Sonikere bægeret ved medium intensitet i fem minutter. Skyl waferen med deioniseret vand og tør waferen med nitrogenflow.Placer wafer på en kogeplade ved 100 grader Celsius i tre minutter. Derefter overføre det på et stykke aluminiumsfolie og vente på at køle til stuetemperatur. Placer wafer i en sputter deposition system og evakuer kammeret til et tryk på fem gange 10 til den negative seks millitorr.Flow argon på 2,5 millitorr og derefter sputter krom med en effekt på 200 watt for fem nanometer som en vedhæftning lag. Dernæst danner de ledende elektroder ved at sputtering guld til 400 nanometer på et effektniveau på 300 watt. Placer wafer på en spin coater.Ved hjælp af en dropper, deponere positive fotoresist på wafer dækker omkring 75% af wafer overfladeareal. For at producere en fotoresisttykkelse på ca. 1,2 mikrometer skal du udføre følgende program på spincoater:500 rpm med en acceleration på 3.000 omdr./min. i 10 sekunder efterfulgt af 4.000 omdr./min. med en acceleration på 3.000 omdr./min. pr. sekund i 30 sekunder. Derefter placere wafer på en kogeplade ved 100 grader Celsius.Efter et minut, overføre wafer på aluminiumsfolie, hvor det vil køle til stuetemperatur. Overfør waferen til maskejusteringen. Med masken aligner indstillet til at levere lys på 375 nanometer, udsætte fotoresist til en energi dosis på 150 millijoule per kvadratcentimeter.Placer wafer i et bæger fyldt med ren AZ300MIF udvikler. Lad waferen i bægeret i 300 sekunder forsigtigt ryste bægerglasset. Fjern wafer fra bygherren og nedsænke det deioniseret vand i et minut.Skyl derefter wafer under deioniseret flow. Endelig skal du bruge tør nitrogen flow for at fjerne det resterende vand fra wafer. Dernæst nedsænkes waferen i guldæts i 90 sekunder, forsigtigt ryste bægerglasset.Efter skylning af waferen under deioniseret vandgennemstrømning, bruge tør kvælstof flow for at fjerne de resterende deioniserede vand fra wafer. Bortset fra acetone, fotoresist, og udvikler, de farligste reagenser er metal handlinger, der kræver højere niveau beskyttelse såsom neopren handsker og et forklæde. Endelig nedsænkes waferen i kromæchant i 20 sekunder, forsigtigt ryste bægerglasset.Skyl wafer under deioniseret vandstrøm. Og igen, bruge tør kvælstof flow for at fjerne resterende vand. IDT'er blev fremstillet ved hjælp af de beskrevne metoder.Afstanden mellem fingrene og fingrene selv er alle 10 mikrometer i bredden, hvilket resulterer i en bølgelængde på 40 mikrometer. Et sinusformet signal blev anvendt på IDT og en laser Doppler vibrometer blev brugt til at måle amplituden og hyppigheden af den resulterende overflade akustisk bølge. Resonansfrekvensen viste sig at være 96.5844 megahertz, lidt lavere end designfrekvensen på 100 megahertz.Et plot af vibrationer på substratoverfladen viser en akustisk overfladebølge, der formerer sig fra IDT'erne. Baseret på forholdet mellem den maksimale amplitude og den mindste amplitude blev det stående bølgeforhold beregnet til 2,06. Bevægelsen af en sessile dråbe aktiveret af SAW-enheden blev demonstreret.En vanddråber på 0,2 mikroliter blev pipetet på lithium niobate omkring en millimeter væk fra IDT. Når en SAW formerer sig og støder på dråben, det lækker ind i væsken på Rayleigh vinkel. Jetting-vinklen bekræfter tilstedeværelsen af en akustisk overfladebølge.Disse teknikker kan bruges til fremstilling af megahertz eller overfladen akustiske bølge enheder. Processen skal justeres, hvis højere frekvens akustiske bølge aktuatorer er påkrævet. Denne protokol indeholder to pålidelige metoder til fremstilling af højfrekvente akustiske bølgeenheder til overfladen, der anvendes til forskning i mikroskala til nanoskala acoustofluidics.

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

Fabrikation, Drift og Flow Visualisering i Overflade-akustisk-bølgedrevne Acoustic-modstrøms Microfluidics

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

Fremstilling af Gate-afstemmelige Graphene Devices for Scanning Tunneling Mikroskopi Undersøgelser med Coulomb urenheder

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

Fabrikation og drift af Acoustofluidic Devices Støtte Bulk Acoustic stående bølger for Sheathless Fokusering af partikler

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

Fremstilling af Fully Løsning Forarbejdede Uorganiske nanocrystal fotovoltaiske Devices

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

Opløsningsmiddel Bonding til Fabrikation af PMMA og COP mikrofluidenheder

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

Eksperimentelle gennemførelsen af en ny Composite fabrikationsanlæg metode: udsætter nøgne fibre på sammensatte overfladen af metoden bløde lag

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

Fokuseret Ion Beam fabrikation af LiPON-baseret Solid-state Lithium-ion Nanobatteries til In Situ test

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

Flow-assisteret dielektroforesis: En billig metode til fremstilling af højtydende løsning-bearbejdes Nanotråd enheder

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

Atmosfærisk tryk fabrikation af store lag rektangulære SnSe flager

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

Fabrikation af fleksible billedsensor baseret på Lateral RAFNS Phototransistors

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