■ REZULTATE ETAPA a 5-a, 21.07.2011 – 20.10.2011
REZUMATUL ETAPEI
In aceasta perioada au fost desfasurate urmatoarele activitati :
1. Activităţi de dezvoltare experimentală - Elaborarea tehnologiilor de fabricatie a platformelor microfluidice - Activitatea 1.B. Tehnologie de corodare uscata a siliciului (activitate care se finalizeaza in iulie 2012)
Cu subactivitatile
1.B.1 Proiectarea tehnologiei – 1.B.1.1 - Evaluarea eficientei diverselor straturi de mascare pentru microprelucrarea siliciului (21.07.2011 - 20.09.2011)
S-au facut experimente de corodare uscata a siliciului folosind ca straturi de mascare atat materiale organice (fotorezisti pozitivi si negativi cu si fara promotor de aderenta, SU8), cat si anorganice: metale (Cr/Au, Ti/Au, Ti/Pt, TiAu, Cr, Ti) si dielectrice (SiO2). Scopul acestor experimente a fost evaluarea eficientei diverselor straturi de mascare la corodarea siliciului in plasma de SF6 si O2 in RIE sau cu ajutorul procesului Bosch in ICP-DRIE.
1.B.2 Experimentarea tehnologiei – 1.B2.1 - Determinarea vitezei de corodare a siliciului in functie de conditiile de proces (21.09.2011 - 20.01.2012)
In cadrul acestei subactivitati s-au realizat experimente de corodare adanca a siliciului cu ioni reactivi (DRIE). A fost determinata viteza de corodare in anumite conditii de proces, dar si profilul corodarii atat pentru siliciu dopat cat si nedopat.
2. Activităţi de dezvoltare experimentală – Dezvoltarea tehnicilor de auto-asamblare – Activitatea 3.A Auto-asamblarea pe suprafete de siliciu(activitate care a fost finalizata in aceasta luna)
Cu sub activitatile
3.A.1 Functionalizarea suprafetelor de siliciu (21.07.2011 - 20.09.2011);
S-au facut experimente de functionalizare a suprafetelor de siliciu prin diverse metode:
- Experimente de functionalizare chimica a suprafetei siliciului: Siliciu de tip p cu orientarea cristalografica <100> si rezistivitatea de 3-5 Ωcm a fost oxidat prin tratament termic timp de 30 minute la temperatura de 80°C in atmosfera de H2O2:NH3:H20.
- Experimente de functionalizare a suprafetei siliciului in plasma RF
- Experimente de functionalizare a siliciului cu compusi ce contin gruparea SH (tiol)
- Experimente de functionalizare a suprafetelor prin depuneri de Au (111) de planaritate atomic;, optimizarea procesului si carcterizarea suprafetelor pentru confirmarea calitatii cristaline a depunerilor Au(111) prin AFM, STM, XRD
- Dezvoltarea unor procese tehnologice optimizate pentru realizarea substratelor de Au (111) de planaritate atomica, in vederea experimentelor de analiza prin microscopie de baleiaj si cu efect tunel si in final experimentarea ulterioara a autoasamblarii nanostructurate
- Utilizarea tehnicilor de sinterizare (flame annealing) pentru stimularea migrarii atomice, respectiv "template stripped gold" (relevarea suprafetei de Au ultra-plane direct atasate pe suprafata de suprafata de mica/Si, prin separarea in solvent organic) - s-au obtinut rugozitati medii (RMS) de 3.0 Å (500x500nm) - cu terase Au(111) de ordinul sutelor de nm - printr-un proces combinat de: deshidratare initiala a substratului de mica in vid (150°C , 10-6 mbar, 6 h); depunere cu activare termica (180°C, 10-6 mbar, 1 Å/s, 150nm); flame annealing; template stripped gold.
- Experimente de functionalizare cu scopul obtinerii unor grupari Si-OH pe suprafata siliciului.
- Experimente de functionalizare cu o solutie 3 aminopropiltrietoxisilan (APTES), 0,1 M, o ora la temperatura camerei, spalate cu apa deionizata, uscate in atmosfera de azot si supuse unui tratament termic la 120°C, de asemenea, o ora, obtinandu-se astfel pe suprafata siliciului grupari amino (-NH2).
3.A.2 Caracterizarea structurilor obtinute(21.08.2011-20.10.2011)
- Caracterizari difractometrice a calitatii cristaline a depunerilor; comparatii cu probe comerciale avansate
- Caracterizari XRD de tip: theta-2-theta, rocking-curve, pole figures
- Pentru depunerile pe substrat de mica tratate prin flame annealing si relevate prin tehnica template stripped gold se constata gradul de cristalinitate foarte ridicat, similar cu al probelor comerciale cele mai performante
- S-a identificat metodologia optima - bazata pe caracterizarea rocking-curve - pentru evaluarea eficienta a regularitatii cristaline, in vederea unui ranking rapid inter-probe
- Vizualizari si masuratori cantitative la nivelul unor microbifurcatii cu ajutorul sistemului Micro-PIV; determinarea tensiunii superficiale (apa-aer, upei-aer) si interfaciala (apa-ulei), in vederea simularii curgerilor imiscibile cu metoda VOF
- Caracterizare FTIR, Spectrofotometrie prin reflexie
3. Activităţi de cercetare industrială - Dezvoltarea si optimizarea instalatiei de prelucrare uscata in vapori de HF – Activitatea 6.A Optimizarea intalatiei (activitatea se deruleaza in perioada 21.07.2011 – 20.07.2012)
Cu Subactivitatile:
6.A.1. Optimizarea mecanica a camerei de lucru a reactorului si a structurii mecanice (21.07.2011 - 20.09.2011)
- A fost intocmita tema tehnica pentru realizarea sistemului de corodare uscata a bioxidului de siliciu in vapori de HF
- S-au testat diverse materiale pentru confectionarea reactorului
6.A.2. Optimizarea sistemului de distributie a gazelor (21. 07.2011 -20.10.2011)
- S-au generat 2 modele de lucru 3D si discretizarea domeniilor de curgere in Gambit pentru studiul hidrodinamicii curgerii in camera de reactie pentru instalatia de corodare cu acid fluorhidric
- Simulari numerice pentru o gama diversificata a vitezelor de intrare in vederea obtinerii unei configuratii optime a camerei de reactie (geometrie+ parametri de lucru)
- Simulari numerice a distributiei gazelor pentru o gama diversificata a vitezelor de intrare si a rapoartelor debitelor de intrare
6.A.3. Optimizarea sistemelor de comanda (hardware) (21.07.2011-20.10.2011)
În cadrul acestei activităţi, softul de comandă al modulului de corodare cu XeF2 va fi modificat pentru a permite şi acţionarea elementelor active ale modulului de corodare cu HF. Astfel, prin acelaşi controler, operatorul va putea opera individual fiecare modul în parte. Sistemul electronic de comandă va deservi ambele module, atât cel de corodare cu XeF2 cât şi cel de corodare cu vapori de HF. Pentru comanda modulului de corodare cu vapori de HF, sistemul electronic de comandă va suferi modificări minore pentru a putea acomoda comanda unor elemente suplimentare.
|
