Industriezweige, in denen Nanopartikel Fertigungsprozesse beeinträchtigen können, müssen einen Reinraum nutzen, um die größtmögliche Genauigkeit zu gewährleisten. In Reinräumen werden Feuchtigkeit, Verschmutzung, Temperatur und Druck in den Einrichtungen kontrolliert.
Gemusterte dünne Schichten haben einen enormen Einfluss auf die moderne Technologie, und obwohl Halbleiterelemente typischerweise im Rampenlicht stehen, haben Metalloberflächen eine entscheidende Rolle in verschiedenen fortschrittlichen Anwendungen wie Materialcharakterisierung, Biosensoren, chemische Sensoren und mikroelektromechanische Systeme (MEMS) gespielt.
Die Oberflächenstrukturierung beschreibt Herstellungsverfahren, die Substrate mit äußerster Präzision verändern.
Der Bedarf an detaillierten Oberflächenstrukturen wird für Wissenschaftler verschiedener Disziplinen immer größer, und es gibt viele Mittel, mit denen diese Oberflächenmuster erzeugt werden können.
In diesem Blog befassen wir uns mit der Oberflächenstrukturierung mit Schattenmasken, einem wichtigen Werkzeug zur schnellen und wiederholbaren Herstellung von Dünnschichtkomponenten für die Mikroelektronik.
Oberflächenstrukturierung ist der allgemeine Begriff für alle Herstellungsverfahren, mit denen ein Substrat mit extrem hoher Präzision verändert werden kann. Die Herstellung detaillierter Oberflächenstrukturen mit mikroskaligen Merkmalen ist heute für Wissenschaftler und Ingenieure in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eine Selbstverständlichkeit. Wie bei jedem neuen Fertigungsparadigma gibt es auch für die Herstellung von Präzisionsoberflächenstrukturen verschiedene technische Wege. Die Auswahl der besten Methode zur Oberflächenstrukturierung kann dann eine schwierige Entscheidung sein.
Die Fotolithografie ist ein wichtiges Verfahren der Mikrofertigung, mit dem Substrate für moderne Elektronik, Sensoren und Mikrofluidik strukturiert werden. Es handelt sich um eine präzise Form der kundenspezifischen Oberflächenherstellung, bei der die Oberfläche eines Wafers mit einem lichtempfindlichen Polymer, dem sogenannten Photoresist, beschichtet wird. Der beschichtete Wafer wird dann Licht ausgesetzt, das durch eine Maske selektiv abgeschwächt wird und ein latentes Bild hinterlässt, das chemisch, physikalisch oder optisch geätzt wird, um ein dauerhaftes mikrostrukturelles Muster auf der Oberfläche des Wafers zu erzeugen. In Verbindung mit Metallabscheidung und Ätztechniken ist die Fotolithografie ein vielseitiges Verfahren zur Herstellung von Mikrostrukturen für die Optik, chemische und biologische Sensoren und mikrofluidische Geräte.
Kleine strukturierte Elektroden für wissenschaftliche mikroelektromechanische Systeme (MEMS) sind komplizierte Teile, die normalerweise durch additive Fertigung (AM) hergestellt werden. Bei Platypus Technologies erzeugen wir strukturierte Gold-Dünnschichten auf Glas, die durch E-Beam-Metallverdampfung unter Verwendung einer Titan-Haftschicht zur Verbesserung der mechanischen Stabilität der Schicht hergestellt werden.
Ein Feldeffekttransistor (FET) ist ein wichtiges elektronisches Bauteil, das in zahlreichen Bereichen der Elektronikindustrie eingesetzt wird. FETs werden größtenteils in integrierten Schaltkreisen verwendet und verbrauchen viel weniger Strom als integrierte Schaltkreise mit bipolarer Transistortechnologie, was bedeutet, dass sie in viel größerem Umfang eingesetzt werden können.
Ein Biosensor ist ein Analysegerät, das normalerweise zum Nachweis einer chemischen Substanz verwendet wird. Sie kombinieren eine biologische Komponente mit einem physikalisch-chemischen Leiter und bestehen in der Regel aus drei Segmenten: Sensor, Wandler und zugehörige Elektronen.
Die additive Fertigung (AM) ist ein wachsendes technisches Paradigma, das es Technikern ermöglicht, eine breite Palette komplizierter, prototypischer Teile herzustellen. Dazu gehören auch kleinformatige strukturierte Elektroden für wissenschaftliche mikroelektromechanische Systeme (MEMS).
Die Infrarotspektroskopie, in der Regel die Infrarot-Reflexions-Absorptions-Spektroskopie (IRRAS), ist die bevorzugte Methode zur Charakterisierung von ultradünnen Schichten wie selbstorganisierten Monoschichten. Wenn sich Infrarotstrahlung durch eine Probe bewegt, wird ein Teil der Strahlung absorbiert und ein anderer Teil durchgelassen. IR-Detektoren erfassen diese charakteristischen Signale und erzeugen ein Spektrum, das den molekularen Fingerabdruck der Probe darstellt. Dies unterstreicht den inhärenten Wert der IR-Spektroskopie; sie kann dazu verwendet werden, die molekulare Zusammensetzung in Abhängigkeit von den charakteristischen Absorptions-/Transmissionsspektren aufzuklären.
Was können wir verwenden, um Probenoberflächen jenseits des sichtbaren Lichts zu untersuchen? Elektronenstrahlen sind ideal für starke Vergrößerungen, die um viele Größenordnungen über denen der optischen Mikroskopie liegen. Aber wenn es um Auflösungen im Nanometer- (nm) und Sub-nm-Bereich geht, ist das Auflösungsvermögen nicht das letzte Wort. Das liegt zum Teil daran, dass die Forscher die Qual der Wahl haben, wenn es um Bildgebungslösungen im molekularen Maßstab geht.
Nanostrukturierte Dünnschichten haben dazu beigetragen, die Grenzen der modernen Elektronik und Technologie zu verschieben. Sie bilden einen der Eckpfeiler von Schlüsselgeräten in praktisch jedem denkbaren Markt, von der Unterhaltungselektronik bis zur hochauflösenden Mikroskopie.
Die Oberflächenwissenschaft umfasst eine Vielzahl chemischer und physikalischer Wechselwirkungen, die an der Grenze zwischen einer Phase und einer anderen auftreten. Wo auch immer ein Substrat zum Einsatz kommt, wurde es unter Berücksichtigung der einzigartigen Dynamik entwickelt, die unter den Bedingungen der Endanwendung an seinen obersten Oberflächenschichten auftritt. Bei Platypus Technologies bieten wir kundenspezifische Metallbeschichtungen für die Präzisionsoberflächentechnik und submikroskopische Untersuchungen an.
Goldbeschichtete Oberflächen spielen eine zunehmend wichtige Rolle bei der Präzisionsbildgebung verschiedener biochemischer Phänomene. Es gibt viele einzigartige Eigenschaften, die Goldoberflächen ideal für Beobachtungen auf atomarer Ebene machen, darunter ein nahezu vollständiges (>99%) Reflexionsvermögen im Infrarotbereich (IR) und nützliche Adsorptionseigenschaften mit bioaktiven Auswirkungen. Dies hat sich bei verschiedenen Formen der IR-Spektroskopie als entscheidend erwiesen, bei denen goldbeschichtetes Glas als Substrat für Biomoleküle von Interesse verwendet wird. Aber Glas und Glimmer sind nicht die einzigen Substrate, die für mikroskopisch dünne Goldschichten verwendet werden.
Platypus Technologies bietet derzeit Gold-, Silber- und Platinbeschichtungen an, und jetzt bringen wir ein neues Produkt auf den Markt: Kupferbeschichtungen.
Goldbeschichtetes Glas ist bei hochauflösenden Bildgebungsanwendungen äußerst wertvoll. Wir haben vor kurzem ausführlich darüber gesprochen und die einzigartigen Adsorptionsmechanismen und das Infrarot-Reflexionsvermögen (IR) dünner Goldschichten als entscheidende Tugenden für Nischenbereiche bei Experimenten angepriesen. Die wichtigste Erkenntnis aus diesem Artikel war die folgende: Vorausgesetzt, Ihre dünne Schicht ist von extrem hoher Reinheit und topografisch einheitlich auf atomarer Ebene, sollte Ihr goldbeschichtetes Substrat eine makellose Oberfläche für detaillierte mikroskopische oder spektroskopische Beobachtungen bieten.
Seit den 1960er Jahren hat die Siliziumtechnologie die Art und Weise revolutioniert, wie wir über elektronische Geräte und digitale Kommunikation denken. Goldbeschichtete Siliziumwafer sind ein weiterer Schritt auf diesem exponentiellen Weg der Innovation in der Halbleitertechnologie. Sie kombinieren die inhärenten elektrischen Eigenschaften von Silizium mit den einzigartigen optischen und physikalisch-chemischen Eigenschaften von Gold. Wenn der Verbundwerkstoff mit absoluter Präzision hergestellt wird, können goldbeschichtete Siliziumwafer in kritischen nanophotonischen Anwendungen eingesetzt werden.
Es versteht sich von selbst, dass Gold ein unglaublich wertvolles Material ist, aber sein Wert in den kombinierten Bereichen der Mikroskopie und Spektroskopie geht weit über das Oberflächliche hinaus. Dünne Goldschichten, die gleichmäßig auf transparentes Glas oder Glimmer aufgebracht werden, haben nützliche optische Eigenschaften, einschließlich selektiver Reflektivität und Durchlässigkeit. Vorausgesetzt, dass goldbeschichtetes Glas mit extrem präziser Planarität im atomaren Bereich oder annähernd im atomaren Bereich hergestellt werden kann, lässt es sich problemlos für eine Reihe von hochauflösenden Bildgebungsverfahren nutzen, die die herkömmlichen optischen Grenzen überschreiten.
Die Nanotechnologie ist ein schnell wachsender Bereich der Forschung und Entwicklung (FuE), der sich auf Materialien und Strukturen im Submikrobereich konzentriert. Die Nanoskala kann schwierig zu visualisieren sein, da sie einige Größenordnungen unter allem liegt, was mit dem menschlichen Auge sichtbar ist.
Die Zellmigration ist ein äußerst komplexes Phänomen. Eine einzelne bewegliche Zelle oder ein Multizellaggregat, das durch die extrazelluläre Matrix benachbarter Gewebe dringt, kann als invasiv bezeichnet werden. Zellen, die zu kohärenten Blättern, Strängen oder Röhren gruppiert sind, können eine Form der kollektiven Zellwanderung erfahren, die durch enge interzelluläre Verbindungen gesteuert wird. Der erste Mechanismus ist charakteristisch für metastatisches Wachstum, während der zweite mit der Wundheilung verbunden ist. Wie können scheinbar ähnliche zelluläre Mechanismen zu so dramatisch unterschiedlichen Ergebnissen führen?
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