开发一个micropunching光刻方法产生微观和亚微米图案,顶部,侧壁和底部表面的聚合物基板。它克服了图案化导电聚合物和产生侧壁模式的障碍。这种方法允许多个功能快速制作和侵略性的化学自由。
导电聚合物已引起高度重视,因为高电导率掺杂聚乙炔的发现在1977年1。他们提供的优势,重量轻,易于剪裁的物业和广泛的应用2,3。由于导电聚合物对环境条件的敏感性(如空气,氧气,水分,高温和化学解决方案),平版印刷技术呈现显着的技术挑战,这些材料4时。例如,当前的光刻方法,如紫外线(紫外线),是不适合图案的导电聚合物,由于潮湿和/或干蚀刻方法在这些过程的参与。此外,目前微/纳米系统主要有平面形式5,6。是建立在另一层制作功能表面层结构。这些结构的多层次堆叠在一起,形成众多设备一个共同的基板。微观结构的侧壁表面没有被用于构建设备。另一方面,侧壁模式可以使用,例如,建立3-D电路,修改流体通道和纳米线和纳米管的水平直接增长。
一个macropunching方法已广泛应用于制造业,创造了一百多年的钣金macropatterns。这种方法的启发,我们已经开发了1 micropunching光刻法(MPL)的图案,以克服的障碍,导电聚合物和生成侧壁模式。对MPL像macropunching方法,还包括两个操作( 图1):(一)切割;及(ii)绘图。 “切割”操作模式3导电聚合物,聚吡咯,聚(3,4 – ethylenedioxythiophen) -聚(4 styrenesulphonate)(PEDOT薄膜)和聚苯胺(PANI)。也有人雇用创建阿尔微观7。湿度8,8,化学和葡萄糖传感器9已被用作制造导电聚合物的微观结构。已采用铝结合的微观结构和导电聚合物电容和各种异质9,10,11编造。 “切割”操作也适用于生成亚微米级模式,如100 – 500纳米宽的聚吡咯生产线以及100纳米范围内的金线。 “图纸”操作受聘为两个应用程序:(一)生产高密度聚乙烯(HDPE)可以用来建立三维微12,13,14渠道凹侧壁模式,及(ii)制备聚二甲基硅氧烷(PDMS)micropillars高密度聚乙烯基材上,以增加接触角的通道15。
故障排除信息:临界点,就产生导电聚合物和金属使用“切割”操作单和多层微图案:(1)压印温度,确保产生最佳效果的聚甲基丙烯酸甲酯的中间层的流动性。明智的做法是在下限范围内开始,并逐渐增加温度,如果没有达到预期的效果。温度过高可能会导致导电聚合物层,以改变其化学和/或电气性能。 (2)如果压印力过高,可能会导致硅模具,以打击在压印;而低力量可能导?…
The authors have nothing to disclose.
通过NSFDMI-0508454,国家科学基金会/ LEQSF(2006)镑-53,NSF的CMMI-0811888,和NSF的CMMI-0900595赠款,支持这项工作的一部分。
Name of the reagent | Company | Catalogue number | Yorumlar |
PMMA | Sigma-Aldrich Co. | 495C9 | The solvent is cholorobenzene. Handle PMMA solution under a fume hood with adequate ventilation. Do not breathe the vapor. Refer to MSDS for safe handling instructions. |
PPy | Sigma-Aldrich Co. | — | 5% by weight in water. Used as received. |
PEDOT-PSS | H. C. Starck Co. | Baytron P HC V4 | Proprietary solvent. Used as received. |
SPANI | Sigma-Aldrich Co. | — | Water soluble form. Used as received. |
Hot embossing machine | JenoptikMikrotechnik Co. | HEX 01/LT | |
Sputter machine | Cressington Co. | 208HR | |
FIB machine | Zeiss Co. | FIB Crossbeam 1540 XB | |
Spin coater | Headway Reseach Co. | PWM32-PS-R790 Spinner System | |
RIE machine | Technics MicroRIE Co. | — | |
Photoresist | Shipley Co. | S1813 | |
PDMS | Dow Corning | Sylgard 184 Silicone elastomer kit | |
HDPE sheet | US Plastic Incorporate | — | |
PMMA sheet | Cyro Co. | — | |
Double-sided adhesive tape | Scotch Co. | — | |
Single-sided tape | Delphon Co. | Ultratape # 1310 | |
Glass micropipettes | FHC Co. | 30-30-1 | |
Clip | Office Depot Co. | Bulldog clip | |
Humidifier | Vicks Co. | Filter free humidifier |