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

המחברים אסירי תודה לאוניברסיטת קליפורניה ולמתקן NANO3 ב-UC בסן דייגו לאספקת כספים ומתקנים לתמיכה בעבודה זו. העבודה הזאת בוצעה בחלקו בתשתית הננו-טכנולוגיה של סן דייגו (SDNI) של UCSD, חברה של התשתיות הלאומיות ננוטכנולוגיה מתואמת, אשר נתמכת על ידי הקרן הלאומית למדעים (גרנט ECCS-1542148). העבודה המוצגת כאן נתמכת בנדיבות על ידי מלגת מחקר מקרן W.M. קק. המחברים גם אסירי תודה על התמיכה של העבודה הזאת על ידי משרד המחקר הימי (דרך גרנט 12368098).

1. התקן מסור דרך שיטת ההמראה
<ol><li>לבצע ניקוי הממס וופל במתקן 100 מחלקה בחדר נקי על ידי הרחבת 4 "(101.6 מ"מ), וופל לאצטון לאחר מכן האלכוהול איזופרופיל (IPA), ולאחר מכן מים מוכי (די מים), כל אחד באמבטיה sonication עבור 5 דקות. להרים את וופל ולפוצץ את פני השטח יבש עם חנקן (N2) זרימת גז כדי להסיר את המים הנותר...

<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>

מכשירי ראה מפוברק מכל אחת מהשיטות הם מסוגלים לייצר גלי נסיעה שימושיים על פני השטח, ושיטות אלה התחתון תהליכים מורכבים יותר לייצר עיצובים אחרים. תדירות התהודה היא בדרך כלל נמוכה יותר מהערך המעוצב, בשל השפעת הטעינה ההמונית של המתכת המפקדת על החלק העליון. עם זאת, יש עדיין כמה נקודות שווה לדון כ...

בהסתמך על אפקט פיזואלקטריים ההופכית הידוע, כאשר דיפולים האטומי ליצור זן המתאים ליישום של שדה חשמלי, הקריסטלים פיזואלקטריים כגון ליתיום niobate linbo3 (in), ליתיום טנטליט litao3 (LT), ניתן להשתמש כמו מתמרים אלקטרומכניים כדי ליצור מסור ליישומים microscale1,2,3,4,5,6. על ידי הפעלת הדור של displacements עד 1 ננומטר ב 10-1000 MHz, הרטט מונחה מראה גוברת על מכשולים טיפוסיים של אולטרסאונד מסורתי: האצה קטנה, אורכי גל גדולים, גודל המכשיר גדול. מחקר לטיפול בנוזלים וחלקיקים מושעה האיץ לאחרונה, עם מספר רב של ביקורות אחרונות ונגישים7,8,9,10.
הייצור של התקנים מיקרופלואידים משולבים משולב דורש הייצור של אלקטרודות- מתמר interdigital (IDT)11— על המצע פיזואלקטריים כדי ליצור את המסור. האצבעות צורה מסרק ליצור דחיסה ומתח במצע כאשר מחובר קלט חשמלי לסירוגין. הייצור של התקני המסור הוצג בפרסומים רבים, בין אם באמצעות להוריד את הפוטוגרפיה אולטרה סגולה לצד מתכת או תהליכי חריטה רטוב10. עם זאת, חוסר הידע והכישורים בבדיית המכשירים הללו הוא מחסום מפתח לכניסה לתוך החוגים של קבוצות מחקר רבות, אפילו היום. עבור טכניקת ההמראה12,13,14, שכבת הקרבה (photoresist) עם תבנית הופכי נוצרת על פני השטח, כך שכאשר חומר היעד (מתכת) מופקד על וופל כולו, הוא יכול להגיע למצע באזורים הרצויים, ואחריו צעד "ההמראה" כדי להסיר את הphotoresist הנותרים. לעומת זאת, בתהליך התחריט הרטוב15,16,17,18, המתכת מופקד לראשונה על הופל ולאחר מכן photoresist נוצרת בתבנית ישירה על המתכת, כדי להגן על האזור הרצוי מתוך "תצריב" על-ידי מזמור מתכת.
בעיצוב הנפוץ ביותר, IDT ישר, אורך הגל של תדירות התהודה של המכשיר המסור מוגדר על ידי התקופתיות של זוגות אצבע, שבו רוחב האצבע ואת המרווח בין האצבעות הם שניהם <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> /419. כדי לאזן את יעילות השידור הנוכחי חשמלי ואת ההשפעה המסה הטעינה על המצע, את עובי המתכת הופקד על החומר פיזואלקטריים ממוטב להיות כ 1% של הגל המסור20. הסקה מקומית מאבידות Ohmic21, עלול לגרום לכשל באצבע מוקדמת, יכול להתרחש אם לא מספיק מתכת מופקד. מצד שני, סרט מתכת עבה מוגזמת יכול לגרום לירידה בתדירות התהודה של IDT בשל אפקט העמסה המסה והוא יכול ליצור חללים אקוסטיים בשוגג מן IDTs, בידוד הגלים האקוסטיים שהם מייצרים מן המצע המקיף. כתוצאה מכך, הפרמטרים הphotoresist והחשיפה של UV שנבחרו משתנים בטכניקת ההמראה, בהתאם לעיצובים שונים של התקני מסור, במיוחד בתדר. כאן, אנו מתארים בפרוטרוט את תהליך ההמראה כדי לייצר מכשיר מסור 100 מגה-הרץ מראה מלוטש על-ידי כפולה 0.5 mm-עבה 128 ° Y מסובבת לחתוך בבית וופל, כמו גם את תהליך התחריט רטוב כדי להפיק את ההתקן 100 MHz של עיצוב זהה. הגישה שלנו מציעה מערכת מיקרופלואידיסי המאפשרת חקירה של מגוון בעיות פיזיות ויישומים ביולוגיים.

<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

מניפולציה של נוזלים וחלקיקים על ידי הגשמה אקוסטית בקנה מידה קטן הוא לסייע לצמיחה מהירה של יישומי מעבדה על שבב. מכשירי מגה-הרץ-הזמנה גל אקוסטי (מסור) התקנים לייצר האצות עצומות על פני השטח שלהם, עד 108 מ מ 2, בתורו אחראי רבים של ההשפעות שנצפו שבאו להגדיר אתהשני: הזרמת אקוסטית וכוחות קרינה אקוסטית. השפעות אלה שימשו עבור הטיפול בחלקיקים, תא, ונוזלים במיקרו-סקאלה – ואפילו בסולם הננו. במאמר זה אנו מדגימים במפורש שתי שיטות הייצור הגדולות של התקנים מראה על ליתיום niobate: פרטים של טכניקות ההמראה והחריטה רטוב מתוארים צעד אחר צעד. תוצאות הנציג עבור דפוס האלקטרודה הופקד על המצע, כמו גם את הביצועים של המסור שנוצר על פני השטח מוצגים בפרוטרוט. הייצור טריקים ופתרון בעיות מכוסים גם. הליך זה מציע פרוטוקול מעשי עבור בתדר גבוה מראה ייצור המכשיר ואינטגרציה עבור יישומים מיקרופלואידיקה עתידיים.

IDT להיות נמדד מיועד להיות תדר תהודה ב 100 MHz, כמו רוחב האצבע ואת המרווח ביניהם הם 10 μm, הפקת אורך הגל של 40 μm. איור 1 מציג את המכשיר מסור ו IDT מפוברק באמצעות שיטה זו.
שימוש באות חשמלי מותאם לתדר התהודה של IDT, מסור ניתן ליצור על פני פני השטח של חומר פיזואלקטריים. LDV מודד את הרטט...

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

שתי טכניקות הייצור, ההמראה והחריטה רטוב, מתוארים בהפקת מתמרים האלקטרודות interdigital על מצע פיזואלקטריים, ליתיום niobate, המשמש באופן נרחב כדי ליצור גלי משטח אקוסטי כעת מציאת כלי שירות רחב מיקרו כדי fluidics ננו-היקף. אלקטרודות כפי המיוצר מוצגים ביעילות לגרום מגהרץ לסדר משטח ריילי גלים אקוסטיים.

הייצור של התקנים גל אקוסטי לפני השטח על ליתיום 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 ...

הפרוטוקול שלנו מדגים את הפרטים של המצאת התקני גל אקוסטי משטח טיפוסי על מצעים פיזואלקטריים בעלי ערך רב במיוחד עבור אנשים המבקשים להיכנס לשדה המתפתח הזה. שמירה על כל פסולת מפני השטח במהלך הניקוי הוא חיוני בתהליך של ייצור. כדי לשבור מראש את הוופל, מניחים אותו על לוחית חמה ב 100 מעלות צלזיוס במשך שלוש דקות.ואז להעביר את הוופל לרדיד אלומיניום. מניחים את הוופל על מעיל ספין. בעזרת טפטפת, מניחים פוטורסיסט שלילי על הוופל המכסה כ-75% משטח הוופל.כדי לייצר עובי פוטו-רסיסטי של כ-1.3 מיקרומטר, בצע את התוכנית הבאה על מעיל הספין:500 סל"ד עם האצה של 3,000 סל"ד לשנייה למשך חמש שניות, ואחריו 3, 500 סל"ד עם האצה של 3,000 סל"ד לשנייה למשך 40 שניות. אופים את הוופל על ידי הנחתו על לוחית חמה ב 100 מעלות צלזיוס. מגבירים את טמפרטורת החום ל-150 מעלות ושומרים על הטמפרטורה למשך דקה אחת.ואז להזיז את הוופל מן החום ולתת את רקיק להתקרר באוויר לטמפרטורת החדר. אין למקם את הוופל ישירות על החם ב-150 מעלות צלזיוס. תן למים להתקרר באוויר לאחר החימום.כדי לחשוף את הפוטוגרסיסט לאנרגיה אולטרה סגולה, העבר את הוופל למיישר המסכות. עם מיישר המסכה להגדיר כדי לספק אור ב 375 ננומטר, לחשוף את photoresist למינון אנרגיה של 400 millijoules לס"מ מרובע. כדי לאפות את הוופל, מניחים אותו על לוחית חמה ב 100 מעלות צלזיוס.לאחר שלוש דקות, מעבירים את הוופל לרדיד אלומיניום, שם הוא יתקרר לטמפרטורת החדר. מניחים את הוופל לתוך מקור מלא מפתח RD6 טהור. השאירו את הוופל שקוע במשך 15 שניות תוך טלטול עדין של הסק.הסר את הוופל מהמפתח וטבול אותו במים deionized במשך דקה אחת. ואז לשטוף את הוופל תחת זרימת מים deionized. לבסוף, להשתמש בזרימת חנקן יבש כדי להסיר את המים הנותרים מן הוופל.אופים את המים שוב ב 100 מעלות צלזיוס. לאחר שלוש דקות, מעבירים את הוופל לרדיד אלומיניום, שם הוא יתקרר לטמפרטורת החדר. מניחים את הוופל לתוך מערכת תצהיר sputter ולפנות את התא ללחץ של חמש פעמים 10 לשישה מיליטור שלילי.לאחר מכן, זרם ארגון ב2.5 מיליטור. ואז כרום sputter עם כוח של 200 וואט עבור חמישה ננומטר כשכבת הידבקות. כדי ליצור את האלקטרודות מוליך, להפקיד אלומיניום ב 400 ננומטר ורמה כוח של 300 וואט.מעבירים את הוופל לסק ומטבולים אותו באצטון. מנקים את הסקילר בעוצמה בינונית למשך חמש דקות. שוטפים את הוופל במים מיונים ומייבשים את הוופל בזרימת חנקן.מניחים את הוופל על לוחית חמה ב 100 מעלות צלזיוס במשך שלוש דקות. ואז להעביר אותו על פיסת רדיד אלומיניום ולחכות שזה יתקרר לטמפרטורת החדר. מניחים את הוופל לתוך מערכת תצהיר sputter ולפנות את התא ללחץ של חמש פעמים 10 לשישה מיליטור שלילי.זרם ארגון ב 2.5 מיליטור ולאחר מכן כרום sputter עם כוח של 200 וואט עבור חמישה ננומטר כשכבת הידבקות. לאחר מכן, טופס אלקטרודות מוליך על ידי sputtering זהב עבור 400 ננומטר ברמת כוח של 300 וואט. מניחים את הוופל על מעיל ספין.בעזרת טפטפת, הפקידו פוטורסיסט חיובי על הוופל המכסה כ-75% משטח הוופל. כדי לייצר עובי פוטו-רסיסטי של כ-1.2 מיקרומטר, בצע את התוכנית הבאה על מעיל הספין:500 סל"ד עם האצה של 3,000 סל"ד לשנייה למשך 10 שניות, ואחריו 4,000 סל"ד עם האצה של 3,000 סל"ד לשנייה למשך 30 שניות. ואז מניחים את הוופל על לוחית חמה ב 100 מעלות צלזיוס.לאחר דקה אחת, להעביר את הוופל על רדיד אלומיניום שבו הוא יתקרר לטמפרטורת החדר. מעבירים את הוופל ליישור המסכות. עם מיישר המסכה להגדיר כדי לספק אור ב 375 ננומטר, לחשוף את photoresist למינון אנרגיה של 150 millijoules לס"מ מרובע.מקם את הוופל בתוך מקור מלא במפתח AZ300MIF טהור. השאירו את הוופל בפקק למשך 300 שניות וטלטלו בעדינות את הסק. הסר את הוופל מהמפתח וטבול אותו מים deionized במשך דקה אחת.ואז לשטוף את הוופל תחת זרימה deionized. לבסוף, להשתמש בזרימת חנקן יבש כדי להסיר את המים הנותרים מן הוופל. לאחר מכן, לטבול את הוופל תחריט זהב במשך 90 שניות, בעדינות לנער את הסק.לאחר שטיפת הוופל תחת זרימת מים deionized, להשתמש בזרימת חנקן יבש כדי להסיר את המים deionized הנותרים מן הוופל. מלבד האצטון, הפולוגרסיסט והמפתח, הריג'נטים המסוכנים ביותר הם פעולות המתכת הדורשות הגנה ברמה גבוהה יותר כגון כפפות ניאופרן וסנר. לבסוף, לטבול את הוופל תחריט כרום במשך 20 שניות, בעדינות מנער את הסק.יש לשטוף את הוופל תחת זרימת מים מיונית. ושוב, השתמש בזרימת חנקן יבשה כדי להסיר את המים הנותרים. IDTs היו מפוברק באמצעות השיטות המתוארות.המרווח בין האצבעות והאצבעות עצמן הוא ברוחב של 10 מיקרומטרים, וכתוצאה מכך אורך גל של 40 מיקרומטר. אות סינוזואידי הוחל על IDT ו vibrometer דופלר לייזר שימש כדי למדוד את משרעת ותדירות הגל האקוסטי פני השטח וכתוצאה מכך. תדירות תהודה נמצאה 96.5844 מגה הרץ, מעט נמוך יותר מאשר תדירות העיצוב של 100 מגה הרץ.חלקה של הרטט על משטח המצע מראה גל אקוסטי פני השטח המתפרץ מן IDTs. בהתבסס על היחס בין משרעת מקסימלית משרעת מינימלית, יחס גל עומד חושב להיות 2.06. התנועה של טיפת sessile שהוטסה על ידי התקן SAW הודגמה.טיפת מים של 0.2 מיקרוליטרים היה צינור על ליתיום niobate על מילימטר אחד מן IDT. כאשר SAW מפיץ ופוקל טיפה, הוא דולף לתוך הנוזל בזווית Rayleigh. זווית הסילון מאשרת את נוכחותו של גל אקוסטי פני השטח.טכניקות אלה יכולות לשמש לייצור מגה הרץ או התקני הגל האקוסטי פני השטח. יש להתאים את התהליך אם נדרש מפעילי גל אקוסטי בתדר גבוה יותר. פרוטוקול זה מספק שתי שיטות מהימנות להכנת התקני גל אקוסטיים בתדר גבוה המשמשים למחקר אקוסטופלואידים מיקרו ננומטרי.

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

ייצור, תפעול ויזואליזציה זרימה במיקרופלואידיקה אקוסטית-נגדית Surface--מונע גל אקוסטי

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

המצאה של השער-מתכונן התקני גראפן לסריקה מיקרוסקופית מנהור מחקרים עם זיהומים קולון

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

ייצור והפעלה של Acoustofluidic התקנים התומכים גלים אקוסטיים המתמדת בכמות גדולה עבור Sheathless התמקדות של חלקיקים

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

המצאה של התקנים פוטו ננו אורגניים לגמרי פתרון מעובד

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

מליטה מרככת עבור ייצור של PMMA ו COP מכשירי microfluidic

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

יישום ניסיוני של שיטת ייצור ללא הפרדות צבע חדשה: חשיפת סיבי חשופות על פני השטח Composite בשיטת שכבה רכה

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

יון ממוקדת קרן פבריקציה נוספת של Nanobatteries המבוסס על LiPON של מצב מוצק ליתיום בחיי עיר בדיקה

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

בסיוע זרימת Dielectrophoresis: שיטה בעלות נמוכה עבור הזיוף של התקני ננו-חוט processable-פתרון ביצועים גבוהים

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

לחץ אטמוספירי ייצור של פתיתי בשכבה יחידה מדוד גדול מלבני SnSe

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

ייצור של חיישן גמיש בהתאם לרוחב NIPIN Phototransistors

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