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 takknemlige til University of California og NANO3 anlegget ved UC San Diego for levering av midler og fasiliteter til støtte for dette arbeidet. Dette arbeidet ble delvis utført ved San Diego Nanotechnology Infrastructure (SDNI) i UCSD, medlem av National Nanotechnology Coordinated Infrastructure, som støttes av National Science Foundation (Grant ECCS-1542148). Arbeidet som ble presentert her ble sjenerøst støttet av et forskningsstipend fra W.M. Keck Foundation. Forfatterne er også takknemlige for støtten til dette arbeidet av Office of Naval Research (via Grant 12368098).

1. SAG-enhet fabrikasjon via lift-off metoden
<ol><li>Utfør wafer løsningsmiddel rengjøring i en klasse 100 rent rom anlegget ved å senke 4 " (101,6 mm) LN wafer i aceton, etterfulgt av isopropylalkohol (IPA), deretter deionisert vann (DI vann), hver i et sonikeringsbad i 5 min. Plukk opp wafer og blåse overflaten tørr med nitrogen (N2) gassstrøm for å fjerne gjenværende DI vann fra wafer. FORSIKTIG: Utfør aceton- og IPA-nedsenkingene i en røykhette. Unngå innånding og hudkontakt med IPA. Unn...

<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-enheter fabrikkert fra begge metodene er i stand til å generere nyttige reisebølger på overflaten, og disse metodene underbygger mer komplekse prosesser for å produsere andre design. Resonansfrekvensen er vanligvis litt lavere enn den utformede verdien, på grunn av massebelastningseffekten av metallet som er deponert på toppen. Men det er fortsatt noen punkter verdt å diskutere for å unngå problemer.
Avskymetode Valget av fotoresist er viktig. Det er mulig å b...

Avhengig av den velkjente inverse piezoelektriske effekten, hvor atomdipolene skaper belastning som tilsvarer anvendelsen av et elektrisk felt, kan piezoelektriske krystaller som litiumniobate LiNbO3 (LN), litium tantalitt LiTaO3 (LT), brukes som elektromekaniske transdusere for å generere SAW for mikroskalaapplikasjoner1,2,3,4,55,6. Ved å muliggjøre generering av forskyvninger opp til 1 nm ved 10-1000 MHz, overvinner SAW-drevet vibrasjon de typiske hindringene for tradisjonell ultralyd: liten akselerasjon, store bølgelengder og stor enhetsstørrelse. Forskning for å manipulere væsker og suspenderte partikler har nylig akselerert, med et stort antall nylige og tilgjengelige vurderinger7,,8,,9,10.
Fabrikasjon av SAW-integrerte mikrofluidiske enheter krever fabrikasjon av elektrodene – den interdigitale transduseren (IDT)11– på piezoelektrisk substrat for å generere SAW. Kamformede fingre skaper kompresjon og spenning i underlaget når de er koblet til en vekslende elektrisk inngang. Fabrikasjon av SAW-enheter har blitt presentert i mange publikasjoner, enten ved hjelp av lift-off ultrafiolett fotolitografi sammen med metall sputter eller våte etsning prosesser10. Men mangelen på kunnskap og ferdigheter i å fremstille disse enhetene er en viktig barriere for inntreden i acoustofluidics av mange forskningsgrupper, selv i dag. For lift-off teknikk12,13,14, et offer lag (fotoresist) med et omvendt mønster er opprettet på en overflate, slik at når målmaterialet (metall) er deponert på hele wafer, kan det nå underlaget i de ønskede områdene, etterfulgt av et "lift-off" trinn for å fjerne gjenværende fotoresist. Derimot, i den våte etsningsprosessen15,16,17,18, metallet er først avsatt på wafer og deretter fotoresist er opprettet med et direkte mønster på metallet, for å beskytte ønsket region fra "etsning" bort av en metall etsepost.
I en mest brukte design, den rette IDT, bølgelengden av resonansfrekvensen til SAW-enheten er definert av periodicity av fingerparene, hvor fingerbredden og avstanden mellom fingrene er begge <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> / 419. For å balansere elektrisk strømoverføringseffektivitet og massebelastningseffekten på underlaget, er tykkelsen på metallet deponert på piezoelektrisk materiale optimalisert for å være ca 1% av SAW bølgelengde20. Lokalisert oppvarming fra ohmic tap21, potensielt indusere for tidlig fingersvikt, kan oppstå hvis utilstrekkelig metall er deponert. På den annen side kan en overdreven tykk metallfilm forårsake en reduksjon i resonansfrekvensen til IDT på grunn av en massebelastningseffekt og kan muligens skape utilsiktet akustiske hulrom fra IDTs, isolere de akustiske bølgene de genererer fra det omkringliggende substratet. Som et resultat varierer de fotoresist og UV-eksponeringsparametrene som er valgt, i løfteteknikken, avhengig av ulike design av SAW-enheter, spesielt frekvens. Her beskriver vi i detalj lift-off prosessen for å produsere en 100 MHz SAW-genererende enhet på en dobbeltsidig polert 0,5 mm tykk 128 ° Y-rotert kutt LN wafer, samt den våte etsningsprosessen for å fremstille 100 MHz-enheten med identisk design. Vår tilnærming tilbyr et mikrofluidisk system som muliggjør undersøkelse av en rekke fysiske problemer og biologiske applikasjoner.

<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

Manipulering av væsker og partikler ved akustisk aktivering i liten skala bidrar til den raske veksten av lab-on-a-chip-applikasjoner. Megahertz-order overflate akustisk bølge (SAW) enheter generere enorme akselerasjoner på overflaten, opp til 108 m / s2, i sin tur ansvarlig for mange av de observerte effektene som har kommet til å definere akoustofluidics: akustisk streaming og akustiske strålingskrefter. Disse effektene har blitt brukt til partikkel-, celle- og væskehåndtering ved mikroskalaen – og til og med på nanoskalaen. I dette papiret viser vi eksplisitt to store fabrikasjonsmetoder for SAW-enheter på litiumniobate: detaljene i lift-off og våte etsningsteknikker er beskrevet trinnvis. Representative resultater for elektrodemønsteret deponert på underlaget samt ytelsen til SAW generert på overflaten vises i detalj. Fabrikasjon triks og feilsøking er dekket også. Denne prosedyren gir en praktisk protokoll for høyfrekvent SAW-enhetsfabrikasjon og integrering for fremtidige mikrofluidics-applikasjoner.

IDT som skal måles er utformet for å ha en resonansfrekvens ved 100 MHz, da fingerbredden og avstanden mellom dem er 10 μm, noe som gir en bølgelengde på 40 μm. Figur 1 viser SAW-enheten og IDT fabrikkert ved hjelp av denne metoden.
Ved hjelp av et oscillerende elektrisk signal som samsvarer med resonantfrekvensen til IDT, kan SAW genereres over overflaten av piezoelektrisk materiale. LDV måler vibrasjonen via Doppler-effekten på overflaten, og gjennom signalbehandling...

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 fabrikasjonsteknikker, lift-off og våt etsing, er beskrevet i å produsere interdigitale elektrodetransdusere på et piezoelektrisk substrat, litiumniobate, mye brukt til å generere overflateakustiske bølger som nå finner bredt verktøy i mikro til nanoskalavæske. De som produserte elektrodene er vist å effektivt indusere megahertz rekkefølge Rayleigh overflate akustiske bølger.

Fabrikasjon av Surface Acoustic Wave-enheter på Litium 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 ...

Vår protokoll demonstrerer detaljene for å fremstille typiske akustiske bølgeenheter på piezoelektriske underlag som er spesielt verdifulle for folk som ønsker å komme inn i dette spirende feltet. Å holde rusk borte fra overflaten under rengjøring er avgjørende i prosessen med fabrikasjon. For å forhåndsforbrekke wafer, plasser den på en kokeplate på 100 grader Celsius i tre minutter.Deretter flytter wafer til aluminiumsfolie. Plasser wafer på et spin coater. Bruk en dropper til å plassere negativ fotoresist på wafer som dekker ca 75% av wafer-overflaten.For å produsere en fotoresist tykkelse på ca 1,3 mikrometer, utfør følgende program på spin coater: 500 rpm med en akselerasjon på 3000 rpm per sekund i fem sekunder, etterfulgt av 3, 500 rpm med en akselerasjon på 3000 rpm per sekund i 40 sekunder. Stek wafer ved å plassere den på en kokeplate ved 100 grader Celsius. Øk varmeplatetemperaturen til 150 grader Celsius og oppretthold den temperaturen i ett minutt.Flytt deretter waferen fra kokeplaten og la wafer avkjøles i luften til romtemperatur. Ikke plasser wafer direkte på kokeplaten ved 150 grader Celsius. La vannet avkjøles i luft etter oppvarming.For å utsette fotoresisten for ultrafiolett energi, overfør wafer til maske aligner. Med maskejusteringen satt til å levere lys på 375 nanometer, utsett fotoresisten for en energidose på 400 millijouler per kvadratcentimeter. For å bake wafer, legg den på en kokeplate ved 100 grader Celsius.Etter tre minutter, overfør wafer til aluminiumsfolie hvor den avkjøles til romtemperatur. Plasser wafer i et beger fylt med ren RD6 utvikler. La waferen være nedsenket i 15 sekunder mens du forsiktig rister begeret.Fjern wafer fra utbygger og dypp den i deionisert vann i ett minutt. Skyll deretter wafer under deionisert vannstrøm. Til slutt, bruk tørr nitrogenstrøm for å fjerne det gjenværende vannet fra wafer.Stek vannet igjen ved 100 grader Celsius. Etter tre minutter, overfør wafer til aluminiumsfolie hvor den avkjøles til romtemperatur. Plasser wafer i en sputter deponering system og evakuere kammeret til et trykk på fem ganger 10 til den negative seks millitorr.Deretter flyt argon på 2,5 millitorr. Deretter sputter krom med en kraft på 200 watt for fem nanometer som et vedheft lag. For å danne ledende elektroder, deponer aluminium på 400 nanometer og et effektnivå på 300 watt.Overfør wafer til et beger og senk den ned i aceton. Sonicate begeret med middels intensitet i fem minutter. Skyll wafer med deionisert vann og tørk wafer med nitrogenstrøm.Plasser wafer på en kokeplate på 100 grader Celsius i tre minutter. Deretter overfører du den til et stykke aluminiumsfolie og venter på at den avkjøles til romtemperatur. Plasser wafer i en sputter deponering system og evakuere kammeret til et trykk på fem ganger 10 til den negative seks millitorr.Flow argon på 2,5 millitorr og deretter sputter krom med en effekt på 200 watt for fem nanometer som et vedheft lag. Deretter danner de ledende elektrodene ved å sputtering gull for 400 nanometer på et effektnivå på 300 watt. Plasser wafer på en spin coater.Ved hjelp av en dropper, deponer positiv fotoresist på wafer som dekker ca 75% av wafer overflateareal. For å produsere en fotoresist tykkelse på ca 1,2 mikrometer, utfør følgende program på spin coater: 500 rpm med en akselerasjon på 3000 rpm per sekund i 10 sekunder, etterfulgt av 4000 rpm med en akselerasjon på 3000 rpm per sekund i 30 sekunder. Plasser deretter wafer på en kokeplate ved 100 grader Celsius.Etter ett minutt, overføre wafer til aluminiumsfolie hvor det vil avkjøles til romtemperatur. Overfør waferen til maskejusterten. Med maske aligner satt til å levere lys på 375 nanometer, utsette fotoresisten for en energidose på 150 millijoules per kvadratcentimeter.Plasser wafer i et beger fylt med ren AZ300MIF utvikler. La wafer i begeret i 300 sekunder forsiktig riste begeret. Fjern wafer fra utbygger og dypp den deionisert vann i ett minutt.Skyll deretter wafer under deionisert flyt. Til slutt, bruk tørr nitrogenstrøm for å fjerne det gjenværende vannet fra wafer. Deretter dypp wafer i gull etchant i 90 sekunder, forsiktig rister begeret.Etter skylling av wafer under deionisert vannstrøm, bruk tørr nitrogenstrøm for å fjerne det gjenværende deioniserte vannet fra wafer. Bortsett fra aceton, fotoresist og utvikler, er de farligste reagensene metallhandlingene som krever høyere beskyttelse som neoprenhansker og et forkle. Til slutt dypp wafer i krometchant i 20 sekunder, forsiktig rister begeret.Skyll wafer under deionisert vannføring. Og igjen, bruk tørr nitrogenstrøm for å fjerne gjenværende vann. IDT-er ble fabrikkert ved hjelp av metodene som er beskrevet.Avstanden mellom fingrene og fingrene selv er alle 10 mikrometer i bredde, noe som resulterer i en bølgelengde på 40 mikrometer. Et sinusformet signal ble påført IDT og en laser Doppler vibrometer ble brukt til å måle amplituden og frekvensen av den resulterende overflaten akustisk bølge. Resonansfrekvensen ble funnet å være 96.5844 megahertz, litt lavere enn designfrekvensen på 100 megahertz.En plott av vibrasjonen på substratoverflaten viser en overflate akustisk bølge som forplanter seg fra IDTs. Basert på forholdet mellom maksimal amplitude og minimum amplitude, ble det stående bølgeforholdet beregnet til å være 2,06. Bevegelsen til en sessile dråpe aktivert av SAW-enheten ble demonstrert.En vanndråpe på 0,2 mikroliter ble pipetted på litiumnibbat omtrent en millimeter unna IDT. Når en SAW forplanter seg og møter dråpen, lekker den inn i væsken i Rayleigh-vinkelen. Jetting vinkelen bekrefter tilstedeværelsen av en overflate akustisk bølge.Disse teknikkene kan brukes til fabrikasjon av megahertz eller overflaten akustiskbølgeenheter. Prosessen må justeres hvis det er behov for akustiske bølgeaktuatorer med høyere frekvens. Denne protokollen gir to pålitelige metoder for å forberede høyfrekvente akustiske bølgeenheter som brukes til mikro til nanoskala acoustofluidics forskning.

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

Fabrikasjon, drift og Flow Visualisering i overflate akustiske bølger-drevet Acoustic-motstrøm 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

Fabrikasjon av Gate-tunbare Graphene enheter for scanning tunneling mikroskopi Studier med Coulomb Urenheter

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

Fabrikasjon og drift av Acoustofluidic enheter som har støtte Bulk Acoustic stående bølger for Sheathless Fokusering av 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

Fabrikasjon av Fully Løsning Behandlet uorganiske nanocrystal photovoltaic enheter

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

Solvent Bonding for fabrikasjon av PMMA og COP microfluidic enheter

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

Eksperimentell gjennomføringen av en ny sammensatt fabrikasjon metode: utsette nakne fiber på sammensatte overflaten av myke lag metoden

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

Fokusert Ion strålen fabrikasjon av LiPON-baserte SSD litium-ion Nanobatteries for In Situ Testing

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

Flyt-assistert Dielectrophoresis: En rimelig metode for fabrikasjon av høytytende løsningen-processable Nanowire enheter

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

Lufttrykk fabrikasjon av store enkeltlags-rektangulære SnSe Flakes

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

Fabrikasjon av fleksible Image Sensor basert på Lateral 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, ...