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

Författarna är tacksamma mot University of California och NANO3 anläggningen vid UC San Diego för tillhandahållande av medel och anläggningar till stöd för detta arbete. Detta arbete utfördes delvis vid San Diego Nanotechnology Infrastructure (SDNI) av UCSD, en medlem av National Nanotechnology Coordinated Infrastructure, som stöds av National Science Foundation (Grant ECCS-1542148). Det arbete som presenteras här fick generöst stöd av ett forskningsbidrag från W.M. Keck Foundation. Författarna är också tacksamma för stödet för detta arbete av Office of Naval Research (via Grant 12368098).

1. SAW-anordning tillverkning via lyft-off-metoden
<ol><li>Utför wafer lösningsmedel rengöring i en klass 100 renrum anläggning genom att doppa 4 "(101,6 mm) LN wafer i aceton, följt av isopropylalkohol (IPA), sedan avjoniserat vatten (DI vatten), var och en i en ultraljudsbehandling bad i 5 min. Plocka upp wafer och blåsa ytan torr med kväve (N2) gasflödet för att ta bort det återstående DI vatten från wafer. VARNING: Utför aceton- och IPA-nedsänkningarna i en rökhuva. Undvik inandning och...

<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 tillverkade av någon av metoderna kan generera användbara resevågor på ytan, och dessa metoder stöder mer komplexa processer för att producera andra konstruktioner. Resonansfrekvensen är vanligtvis lite lägre än det avsedda värdet, på grund av massan lastning effekten av metallen deponeras på toppen. Det finns dock fortfarande några punkter värda att diskutera för att undvika problem.
Lyft-off-metod Valet av fotoresist är viktigt. Det är möjlig...

Förlitar sig på den välkända omvända piezoelektriska effekten, där atomdipolerna skapar stam som motsvarar tillämpningen av ett elektriskt fält, piezoelektriska kristaller såsom litium niobat LiNbO3 (LN), litium tantalite LiTaO3 (LT), kan användas som elektromekaniska givare för att generera SAW för mikroskala applikationer1,2,,3,4,5,6. Genom att möjliggöra generering av förskjutningar upp till 1 nm vid 10-1000 MHz, SAW-driven vibration övervinner de typiska hindren för traditionella ultraljud: liten acceleration, stora våglängder, och stor enhet storlek. Forskning för att manipulera vätskor och suspenderade partiklar har nyligen accelererat, med ett stort antal nya och tillgängliga recensioner7,8,9,10.
Tillverkning av SAW-integrerade mikrofluidiska enheter kräver tillverkning av elektroderna– den interdigitala givaren (IDT)11– på det piezoelektriska substratet för att generera SÅGen. Kam-form fingrar skapa kompression och spänning i substratet när de är anslutna till en alternerande elektrisk ingång. Tillverkningen av SAW-enheter har presenterats i många publikationer, oavsett om du använder lyft-off ultraviolett fotolitografi tillsammans med metall sputter eller våt etsning processer10. Men bristen på kunskaper och färdigheter i att tillverka dessa enheter är ett viktigt hinder för inträde i acoustofluiics av många forskargrupper, även i dag. För lyft-off teknik12,13,14, ett offerskikt (fotoresist) med ett omvänt mönster skapas på en yta, så att när målmaterialet (metall) deponeras på hela wafer, kan den nå substratet i de önskade regionerna, följt av en "lift-off" steg för att ta bort de återstående fotoresisten. Däremot i den våta etsning processen15,16,17,18, metallen först deponeras på wafer och sedan photoresist skapas med ett direkt mönster på metallen, för att skydda den önskade regionen från "etsning" bort av en metall etchant.
I en mest allmänt använd design definieras den raka IDT, våglängden för SAW-enhetens resonansfrekvens av fingerparens periodicitet, där fingerbredden och avståndet mellan fingrarna är båda <img align="center" alt="Equation" src="/files/ftp_upload/61013/61013eq2.jpg"> /419. För att balansera den elektriska strömöverföringseffektiviteten och massbelastningseffekten på substratet optimeras tjockleken på metallen som deponeras på det piezoelektriska materialet till ca 1% av SAW-våglängden20. Lokaliserad uppvärmning från Ohmic förluster21, potentiellt inducera för tidigt finger fel, kan uppstå om otillräcklig metall deponeras. Å andra sidan kan en alltför tjock metallfilm orsaka en minskning av resonansfrekvensen av IDT på grund av en massbelastningseffekt och kan möjligen skapa oavsiktliga akustiska håligheter från IDTs, isolera de akustiska vågor de genererar från det omgivande substratet. Som ett resultat, den fotoresist och UV-exponering parametrar som valts varierar i lift-off teknik, beroende på olika mönster av SAW-enheter, särskilt frekvens. Här beskriver vi i detalj lyft-off-processen för att producera en 100 MHz SAW-genererande enhet på en dubbelsidig polerad 0,5 mm tjock 128 ° Y-roterad skuren LN wafer, samt våtetsningsprocessen för att tillverka 100 MHz-enheten med identisk design. Vårt tillvägagångssätt erbjuder ett mikrofluidiskt system som möjliggör undersökning av en mängd olika fysiska problem och biologiska tillämpningar.

<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 vätskor och partiklar genom akustisk aktivering i liten skala hjälper den snabba tillväxten av lab-on-a-chip applikationer. Megahertz-ordning yta akustisk våg (SAW) enheter generera enorma accelerationer på deras yta, upp till 108 m / s2, i sin tur ansvarig för många av de observerade effekter som har kommit att definiera acoustofluiics: akustisk streaming och akustisk strålning krafter. Dessa effekter har använts för partikel-, cell- och vätskehantering vid mikroskalan – och även vid nanoskalan. I detta dokument visar vi uttryckligen två stora tillverkningsmetoder av SAW-enheter på litium niobat: detaljerna i lyft-off och våt etsning tekniker beskrivs steg-för-steg. Representativa resultat för elektrodmönstret som deponerats på substratet samt saw-enhetens prestanda som genereras på ytan visas i detalj. Tillverkning tricks och felsökning omfattas också. Den här proceduren erbjuder ett praktiskt protokoll för tillverkning och integrering av högfrekventa SAW-enheter för framtida mikrofluidikapplikationer.

Den IDT som ska mätas är utformad för att ha en resonansfrekvens vid 100 MHz, eftersom fingerbredden och avståndet mellan dem är 10 μm, vilket ger en våglängd på 40 μm. Figur 1 visar SAW-enheten och IDT som tillverkas med denna metod.
Med hjälp av en oscillerande elektrisk signal som matchas med resonansfrekvensen för IDT kan SAW genereras över ytan av det piezoelektriska materialet. LDV mäter vibrationerna via Doppler-effekten på ytan, och genom signalbehandlin...

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

Två tillverkningstekniker, lyft-off och våt etsning, beskrivs i att producera interdigital elektrod givare på en piezoelektrisk substrat, litium niobat, ofta används för att generera ytan akustiska vågor nu hitta bred nytta i mikro till nanoskala fluidik. De som produceras elektroder visas för att effektivt inducera megahertz beställa Rayleigh yta akustiska vågor.

Tillverkning 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 ...

Vårt protokoll visar detaljerna i fabricera typiska ytan akustiska våg enheter på piezoelektriska substrat särskilt värdefulla för människor som vill komma in i denna spirande fält. Att hålla något skräp borta från ytan under rengöring är avgörande i processen för tillverkning. För att förbryta rånet placerar du det på en värmeplatta vid 100 grader Celsius i tre minuter.Flytta sedan wafer till aluminiumfolie. Placera wafer på en spin coater. Med hjälp av en dropper, placera negativ fotoresist på rån som täcker cirka 75% av wafer yta.För att producera en fotoresisttjocklek på cirka 1,3 mikrometer, utför följande program på spinnrocken:500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i fem sekunder, följt av 3, 500 rpm med en acceleration på 3, 000 varv/min per sekund under 40 sekunder. Grädda wafer genom att placera den på en kokplatta på 100 grader Celsius. Öka värmeplattans temperatur till 150 grader Celsius och bibehåll den temperaturen i en minut.Flytta sedan wafer från värmeplattan och låt wafer svalna i luften till rumstemperatur. Placera inte wafer direkt på värmeplattan i 150 grader Celsius. Låt vattnet kallna i luft efter uppvärmning.För att exponera fotoresisten för ultraviolett energi, överför rånet till masken aligner. Med masken aligner inställd på att leverera ljus vid 375 nanometer, exponera fotoresisten till en energidos av 400 millijoule per kvadratcentimeter. För att baka rånet, placera den på en kokplatta i 100 grader Celsius.Efter tre minuter, överför wafer på aluminiumfolie där det kommer att svalna till rumstemperatur. Placera wafer i en bägare fylld med ren RD6 utvecklare. Låt rånen vara nedsänkt i 15 sekunder medan du försiktigt skakar bägaren.Ta bort wafer från utvecklaren och doppa den i avjoniserat vatten i en minut. Skölj sedan wafer under avjoniserat vattenflöde. Använd slutligen torrt kväveflöde för att avlägsna det återstående vattnet från rånet.Baka vattnet igen vid 100 grader Celsius. Efter tre minuter, överför wafer på aluminiumfolie där det kommer att svalna till rumstemperatur. Placera wafer i en sputter nedfall system och evakuera kammaren till ett tryck på fem gånger 10 till de negativa sex millitorr.Därefter, flöde argon på 2,5 millitorr. Sedan sputter krom med en effekt på 200 watt för fem nanometer som ett vidhäftningsskikt. För att bilda de ledande elektroderna, deponera aluminium på 400 nanometer och en effektnivå på 300 watt.Överför rånet till en bägare och sänk ned det i aceton. Sonikera bägaren med medelhög intensitet i fem minuter. Skölj wafer med avjoniserat vatten och torka wafer med kväve flöde.Placera wafer på en kokplatta på 100 grader Celsius i tre minuter. Överför sedan den till en bit aluminiumfolie och vänta på att den svalnar till rumstemperatur. Placera wafer i en sputter nedfall system och evakuera kammaren till ett tryck på fem gånger 10 till de negativa sex millitorr.Flow argon vid 2,5 millitorr och sedan sputter krom med en effekt på 200 watt för fem nanometer som ett vidhäftningslager. Därefter bildar de ledande elektroderna genom sputtering guld för 400 nanometer på en effektnivå på 300 watt. Placera wafer på en spin coater.Med hjälp av en dropper, deponera positiv fotoresist på rån som täcker cirka 75% av wafer yta. För att få fram en fotoresisttjocklek på ungefär 1,2 mikrometer, utför följande program på spinnrockaren:500 rpm med en acceleration på 3, 000 rpm per sekund i 10 sekunder, följt av 4, 000 rpm med en acceleration på 3, 000 varv/min per sekund under 30 sekunder. Placera sedan wafer på en kokplatta på 100 grader Celsius.Efter en minut, överför wafer på aluminiumfolie där det kommer att svalna till rumstemperatur. Överför wafer till maskens aligner. Med masken aligner inställd på att leverera ljus vid 375 nanometer, exponera fotoresisten till en energidos på 150 millijoule per kvadratcentimeter.Placera wafer i en bägare fylld med ren AZ300MIF utvecklare. Låt wafer i bägaren i 300 sekunder försiktigt skaka bägaren. Ta bort wafer från utvecklaren och sänk ner det avjoniserade vattnet i en minut.Skölj sedan wafer under avjoniserat flöde. Använd slutligen torrt kväveflöde för att avlägsna det återstående vattnet från rånet. Därefter sänk wafer i guld etsmedel i 90 sekunder, försiktigt skaka bägaren.Efter sköljning av wafer under avjoniserat vattenflöde, använd torrt kväve flöde för att ta bort de återstående avjoniserat vatten från rån. Bortsett från aceton, fotoresist och utvecklare, de farligaste reagenserna är metall åtgärder som kräver högre skydd såsom neopren handskar och ett förkläde. Sänk slutligen ned waferen i kromsetatan i 20 sekunder, skaka försiktigt bägaren.Skölj wafer under avjoniserat vattenflöde. Och igen, använd torrt kväveflöde för att avlägsna återstående vatten. IDTs var fabricerade med hjälp av de metoder som beskrivs.Avståndet mellan fingrarna och fingrarna själva är alla 10 mikrometer i bredd, vilket resulterar i en våglängd på 40 mikrometer. En sinusformad signal tillämpades på IDT och en laser Doppler vibrometer användes för att mäta amplituden och frekvensen av den resulterande ytan akustiska våg. Resonansfrekvensen befanns vara 96.5844 megahertz, något lägre än designfrekvensen på 100 megahertz.En täppa av vibrationen på substraten ytbehandlar visar en ytbehandla akustisk vinka som fortplantar från IDTsen. Baserat på förhållandet mellan den maximala amplituden och minsta amplitud beräknades förhållandet stående våg till 2,06. Rörelsen hos en sessile droplet som var verkande av SAW-enheten visades.En vattendropp på 0,2 mikroliter pipetterades på litium-niobat ungefär en millimeter från IDT. När en SAW propagerar och stöter på droppen läcker den ut i vätskan i Rayleigh-vinkeln. Jettingvinkeln bekräftar närvaron av en akustisk ytvåg.Dessa tekniker kan användas för tillverkning av megahertz eller ytbehandlaakustiken vinkar apparater. Processen behöver justeras om högre frekvens akustiska våg ställdon krävs. Detta protokoll ger två pålitliga metoder för att förbereda högfrekventa ytan akustiska våg enheter som används för mikro till 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

Fabrication, Drift och Flow Visualization i yt-akustisk-våg-drivna Acoustic-motströms Mikrofluidik

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

Tillverkning av Gate-avstämbara grafen enheter för sveptunnelmikroskopi Studier med Coulomb Föroreningar

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

Tillverkning och användning av Acoustofluidic Devices Stöd Bulk Acoustic stående vågor för Sheathless Fokusering av partiklar

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

Tillverkning av helt Lösning bearbetade oorganiska nanokristall Solceller 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

Lösningsmedelsbindning för framställning av PMMA och COP Mikrofluidikanordningar

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

Experimentell genomförandet av en ny komposit Fabrication metod: utsätta Bare fibrer på sammansatta ytan av metoden mjuka lager

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

Fokuserad Ion Beam tillverkning av LiPON-baserade SSD Lithium-ion Nanobatteries för In Situ testning

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

Flöde-assisted Dielectrophoresis: En låg kostnad metod för tillverkning av högpresterande lösning-bearbetningsbar nanotråd 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

Atmosfäriskt tryck tillverkning av stora lager rektangulära SnSe flingor

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

Tillverkning av flexibla bildsensor baserat på laterala ANNALENA Phototransistors

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