Name: fabrication of surface acoustic wave devices on lithium niobate
Uploaded: 2020-06-18T13:00:00
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Los autores están agradecidos a la Universidad de California y a las instalaciones de NANO3 en UC San Diego por la provisión de fondos e instalaciones en apoyo de este trabajo. Este trabajo se realizó en parte en la Infraestructura de Nanotecnología de San Diego (SDNI) de la UCSD, miembro de la Infraestructura Coordinada Nacional de Nanotecnología, que cuenta con el apoyo de la Fundación Nacional de Ciencias (Grant ECCS-1542148). El trabajo presentado aquí fue generosamente apoyado por una beca de investigación de la Fundación W.M. Keck. Los autores también agradecen el apoyo de este trabajo por parte de la Oficina de Investigación Naval (a través de Grant 12368098).

1. Fabricación del dispositivo SAW a través del método de despegue
<ol><li>Realice la limpieza con disolventes de obleas en una sala limpia de clase 100 sumergiendo la oblea LN de 4" (101,6 mm) en acetona, seguida de alcohol isopropílico (IPA), luego agua desionizada (agua DI), cada una en un baño de sonicación durante 5 minutos. Recoja la oblea y sople la superficie seca con flujo de gas de nitrógeno (N2)para eliminar el agua DI restante de la oblea. ADVERTENCIA: Realice las inmersiones de acetona...

<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>

Los dispositivos SAW fabricados a partir de cualquiera de los dos métodos son capaces de generar ondas de desplazamiento útiles en la superficie, y estos métodos sustentan procesos más complejos para producir otros diseños. La frecuencia resonante suele ser un poco inferior al valor diseñado, debido al efecto de carga en masa del metal depositado en la parte superior. Sin embargo, todavía hay algunos puntos que vale la pena discutir para evitar problemas.
Método de despegue</st...

Basándose en el conocido efecto piezoeléctrico inverso, donde los dipolos atómicos crean cepa correspondiente a la aplicación de un campo eléctrico, los cristales piezoeléctricos como el niobato de litio LiNbO3 (LN), la tantalita de litio LiTaO3 (LT), se pueden utilizar como transductores electromecánicos para generar SAW para aplicaciones de microescala1,,2,,3,,4,,5,,6. Al permitir la generación de desplazamientos de hasta 1 nm a 10-1000 MHz, la vibración impulsada por SAW supera los obstáculos típicos del ultrasonido tradicional: aceleración pequeña, grandes longitudes de onda y gran tamaño del dispositivo. La investigación para manipular fluidos y partículas suspendidas se ha acelerado recientemente, con un gran número de revisiones recientes y accesibles7,8,9,10.
La fabricación de dispositivos microfluídicos integrados en SAW requiere la fabricación de los electrodos (el transductor interdigital (IDT)11—en el sustrato piezoeléctrico para generar el SAW. Los dedos en forma de peine crean compresión y tensión en el sustrato cuando se conectan a una entrada eléctrica alterna. La fabricación de dispositivos SAW se ha presentado en muchas publicaciones, ya sea utilizando fotolitografía ultravioleta de despegue junto con sputter de metal o procesos de grabado húmedo10. Sin embargo, la falta de conocimientos y habilidades en la fabricación de estos dispositivos es una barrera clave para la entrada en los acoustofluídicos por muchos grupos de investigación, incluso hoy en día. Para la técnica de despegue12,13,14, se crea una capa de sacrificio (fotorresista) con un patrón inverso en una superficie, de modo que cuando el material de destino (metal) se deposita en toda la oblea, puede llegar al sustrato en las regiones deseadas, seguido de un paso de "despegue" para eliminar el fotorresista restante. Por el contrario, en el proceso de grabado húmedo15,16,17,18, el metal primero se deposita en la oblea y luego fotorresista se crea con un patrón directo en el metal, para proteger la región deseada de "etching" lejos por un grabado de metal.
En un diseño más utilizado, el IDT recto, la longitud de onda de la frecuencia resonante del dispositivo SAW se define por la periodicidad de los pares de dedos, donde el ancho del dedo y el espaciado entre los dedos son <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> /419. Con el fin de equilibrar la eficiencia de la transmisión de corriente eléctrica y el efecto de carga de masa en el sustrato, el espesor del metal depositado en el material piezoeléctrico está optimizado para ser aproximadamente el 1% de la longitud de onda SAW20. El calentamiento localizado a partir de pérdidas ohmicas21, potencialmente induciendo falla prematura de los dedos, puede ocurrir si se deposita metal insuficiente. Por otro lado, una película metálica excesivamente gruesa puede causar una reducción en la frecuencia resonante del IDT debido a un efecto de carga en masa y posiblemente puede crear cavidades acústicas no intencionales a partir de los DNT, aislando las ondas acústicas que generan a partir del sustrato circundante. Como resultado, los parámetros de exposición fotorresistencia y UV elegidos varían en la técnica de despegue, dependiendo de los diferentes diseños de dispositivos SAW, especialmente la frecuencia. Aquí, describimos en detalle el proceso de despegue para producir un dispositivo generador de SAW de 100 MHz en una oblea LN de corte pulido de doble cara de 0,5 mm de espesor y 128o de espesor, así como el proceso de grabado húmedo para fabricar el dispositivo de 100 MHz de diseño idéntico. Nuestro enfoque ofrece un sistema microfluídico que permite la investigación de una variedad de problemas físicos y aplicaciones biológicas.

<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

La manipulación de fluidos y partículas mediante accionamiento acústico a pequeña escala está ayudando al rápido crecimiento de las aplicaciones de laboratorio en un chip. Los dispositivos de onda acústica superficial (SAW) de orden Megahertz generan enormes aceleraciones en su superficie, hasta 108 m/s2,a su vez responsables de muchos de los efectos observados que han llegado a definir acquifluidos: transmisión acústica y fuerzas de radiación acústica. Estos efectos se han utilizado para el manejo de partículas, células y fluidos a microescala, e incluso a nanoescala. En este artículo demostramos explícitamente dos métodos principales de fabricación de dispositivos SAW en niobato de litio: los detalles de las técnicas de despegue y grabado húmedo se describen paso a paso. Los resultados representativos para el patrón de electrodos depositados en el sustrato, así como el rendimiento de SAW generado en la superficie se muestran en detalle. Los trucos de fabricación y la solución de problemas también están cubiertos. Este procedimiento ofrece un protocolo práctico para la fabricación e integración de dispositivos SAW de alta frecuencia para futuras aplicaciones de microfluidos.

El IDT a medir está diseñado para tener una frecuencia resonante a 100 MHz, ya que el ancho del dedo y el espaciado entre ellos son de 10 m, produciendo una longitud de onda de 40 m. La Figura 1 muestra el dispositivo SAW y el IDT fabricados con este método.
Utilizando una señal eléctrica oscilante que coincide con la frecuencia resonante del IDT, SAW se puede generar a través de la superficie del material piezoeléctrico. El LDV mide la vibración a través del efecto D...

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Fabrication of Surface Acoustic Wave Devices on Lithium Niobate

Dos técnicas de fabricación, despegue y grabado húmedo, se describen en la producción de transductores de electrodos interdigitales sobre un sustrato piezoeléctrico, niobato de litio, ampliamente utilizado para generar ondas acústicas superficiales que ahora encuentran una amplia utilidad en fluidos micro a nanoescala. Los electrodos producidos se muestran para inducir eficientemente las ondas acústicas superficiales de Rayleigh de orden de megahercios.

Fabricación de dispositivos de ondas acústicas de superficie en niobato de litio

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

Nuestro protocolo demuestra los detalles de la fabricación de dispositivos de ondas acústicas superficiales típicos sobre sustratos piezoeléctricos especialmente valiosos para las personas que buscan entrar en este campo floreciente. Mantener los desechos alejados de la superficie durante la limpieza es crucial en el proceso de fabricación. Para pre-romper la oblea, colóquela en una placa caliente a 100 grados Celsius durante tres minutos.A continuación, mueva la oblea a papel de aluminio. Coloque la oblea en una recubridora. Usando un cuentagotas, coloque fotorresistir negativo en la oblea que cubre alrededor del 75% de la superficie de la oblea.Para producir un espesor fotorresistente de aproximadamente 1,3 micrómetros, ejecute el siguiente programa en la recubridora de centrifugado:500 rpm con una aceleración de 3.000 rpm por segundo durante cinco segundos, seguido de 3.500 rpm con una aceleración de 3.000 rpm por segundo durante 40 segundos. Hornee la oblea colocándola en una placa caliente a 100 grados Centígrados. Aumente la temperatura de la placa caliente a 150 grados Centígrados y mantenga esa temperatura durante un minuto.A continuación, mueva la oblea de la placa de cocción y deje que la oblea se enfríe en el aire a temperatura ambiente. No coloque la oblea directamente sobre la placa caliente a 150 grados centígrados. Deje que el agua se enfríe en el aire después de calentar.Para exponer el fotorresistencia a la energía ultravioleta, transfiera la oblea al alineador de máscara. Con el alineador de máscara configurado para entregar luz a 375 nanómetros, exponga el fotorresistencia a una dosis de energía de 400 mililijoules por centímetro cuadrado. Para hornear la oblea, colóquela en una placa caliente a 100 grados Centígrados.Después de tres minutos, transfiera la oblea a papel de aluminio donde se enfriará a temperatura ambiente. Coloque la oblea en un vaso lleno de desarrollador de RD6 puro. Deje la oblea sumergida durante 15 segundos mientras agita suavemente el vaso de precipitados.Retire la oblea del desarrollador y sumerjala en agua desionizada durante un minuto. A continuación, enjuague la oblea bajo el flujo de agua desionizado. Por último, utilice el flujo de nitrógeno seco para eliminar el agua restante de la oblea.Hornee el agua de nuevo a 100 grados centígrados. Después de tres minutos, transfiera la oblea a papel de aluminio donde se enfriará a temperatura ambiente. Coloque la oblea en un sistema de deposición de pulverización y evacúe la cámara a una presión de cinco veces 10 al militor negativo de seis milivadores.A continuación, fluya el argón a 2,5 milivatros. A continuación, sputter cromo con una potencia de 200 vatios para cinco nanómetros como una capa de adhesión. Para formar los electrodos conductores, deposite aluminio a 400 nanómetros y un nivel de potencia de 300 vatios.Transfiera la oblea a un vaso de precipitados y sumerjala en acetona. Sonicar el vaso de precipitados a intensidad media durante cinco minutos. Enjuague la oblea con agua desionizada y seque la oblea con flujo de nitrógeno.Coloque la oblea en una placa caliente a 100 grados Celsius durante tres minutos. A continuación, transfiera a un pedazo de papel de aluminio y espere a que se enfríe a temperatura ambiente. Coloque la oblea en un sistema de deposición de pulverización y evacúe la cámara a una presión de cinco veces 10 al militor negativo de seis milivadores.Flujo de argón a 2,5 militor y luego sputter cromo con una potencia de 200 vatios para cinco nanómetros como una capa de adhesión. A continuación, forme los electrodos conductores mediante la pulverización de oro para 400 nanómetros a un nivel de potencia de 300 vatios. Coloque la oblea en una recubridora.Usando un cuentagotas, deposite fotorresistir positivo en la oblea que cubre alrededor del 75% de la superficie de la oblea. Para producir un espesor fotorresistente de aproximadamente 1,2 micrómetros, ejecute el siguiente programa en la recubridora de centrifugado:500 rpm con una aceleración de 3.000 rpm por segundo durante 10 segundos, seguido de 4.000 rpm con una aceleración de 3.000 rpm por segundo durante 30 segundos. A continuación, coloque la oblea en una placa caliente a 100 grados Centígrados.Después de un minuto, transfiera la oblea a papel de aluminio donde se enfriará a temperatura ambiente. Transfiera la oblea al alineador de máscara. Con el alineador de máscara configurado para entregar luz a 375 nanómetros, exponga el fotorresistencia a una dosis de energía de 150 mililitros por centímetro cuadrado.Coloque la oblea en un vaso lleno de desarrollador AZ300MIF puro. Deje la oblea en el vaso de precipitados durante 300 segundos agitando suavemente el vaso de precipitados. Retire la oblea del desarrollador y sumerja el agua desionizada durante un minuto.A continuación, enjuague la oblea bajo flujo desionizado. Por último, utilice el flujo de nitrógeno seco para eliminar el agua restante de la oblea. A continuación, sumerja la oblea en oro grabado durante 90 segundos, agitando suavemente el vaso de precipitados.Después de enjuagar la oblea bajo el flujo de agua desionizado, utilice el flujo de nitrógeno seco para eliminar el agua desionizada restante de la oblea. Aparte de la acetona, fotorresistir y desarrollador, los reactivos más peligrosos son las acciones metálicas que requieren una protección de mayor nivel, como guantes de neopreno y un delantal. Finalmente, sumerja la oblea en cromo etchant durante 20 segundos, agitando suavemente el vaso de precipitados.Enjuague la oblea bajo flujo de agua desionizado. Y de nuevo, utilice el flujo de nitrógeno seco para eliminar el agua restante. Los IDT se fabricaron utilizando los métodos descritos.El espaciado entre los dedos y los dedos en sí son los 10 micrómetros de ancho, lo que resulta en una longitud de onda de 40 micrómetros. Se aplicó una señal sinusoidal al IDT y se utilizó un vibrómetro Doppler láser para medir la amplitud y frecuencia de la onda acústica superficial resultante. Se encontró que la frecuencia de resonancia era de 96.5844 megahercios, ligeramente inferior a la frecuencia de diseño de 100 megahercios.Una gráfica de la vibración en la superficie del sustrato muestra una onda acústica superficial que se propaga desde los IDT. Sobre la base de la relación entre la amplitud máxima y la amplitud mínima, la relación de onda estacionarda se calculó en 2,06. Se demostró el movimiento de una gota sésile accionada por el dispositivo SAW.Una gota de agua de 0,2 microlitros fue pipetada en niobato de litio a un milímetro de distancia del IDT. Cuando un SAW se propaga y encuentra la gota, se filtra en el líquido en el ángulo de Rayleigh. El ángulo de chorro confirma la presencia de una onda acústica superficial.Estas técnicas se pueden utilizar para la fabricación de megahercios o dispositivos de onda acústica superficial. El proceso debe ajustarse si se requieren actuadores de onda acústica de mayor frecuencia. Este protocolo proporciona dos métodos fiables para preparar dispositivos de ondas acústicas superficiales de alta frecuencia utilizados para la investigación acanalójica micro a nanoescala.

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