Ein Überblick über die Herstellungsverfahren für verzahnte Elektroden

Interdigitale Elektroden (IDEs) werden durch den Prozess der Kombination von zwei separat adressierbaren Elektrodenarrays hergestellt, so dass die resultierende Elektrodenstruktur eine reißverschluss- oder kammförmige Anordnung aufweist.

Interdigitale Wandler (IDT), die aus IDEs aufgebaut sind, werden in einer Vielzahl von elektrochemischen Sensoranwendungen eingesetzt, da der Herstellungsprozess relativ einfach und kostengünstig ist und die speziellen Sensoren, die aus IDE-Komponenten aufgebaut sind, eine hohe Empfindlichkeit aufweisen.

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Interdigitale Elektroden unter dem Mikroskop
Interdigitale Elektroden mit 10-µm-Fingern und Fingerabstand

Der Vorteil von ineinandergreifenden Elektrodenkonfigurationen

Die kammartige Form der ineinandergreifenden Elektrodenkonfiguration ermöglicht es den Elektroden, aneinander zu haften oder im Wesentlichen miteinander zu verschmelzen. Dieser Infusionsprozess minimiert den Abstand zwischen den Elektroden im Vergleich zu einfacheren, konventionelleren Dünnschicht-Mikrolithografie-Architekturen.

Das Endergebnis ist ein Sensor, der präziser, leistungsfähiger und zuverlässiger ist. Der geringere Abstand zwischen den Elektroden ermöglicht eine schnellere Ionendiffusion, die eine bessere Datenrate sowie eine höhere Energiedichte und Leistung zur Folge hat.

Die Herstellungsverfahren für interdigitale Wandler

Für die Präzisionsfertigung von ineinandergreifenden Elektrodenstrukturen werden in erster Linie drei Mikrofabrikationsverfahren eingesetzt.

Lasergravur:

Bei lasergeätzten IDTs wird eine präzise Fotomaske digital entworfen und auf das Substrat geschrieben, indem das auf der Oberfläche abgelagerte Material (in der Regel Chrom) mit dem Laser abgetragen wird.

Reaktive Ionenätzung:

Das reaktive Ionenätzen (RIE) ist eine Methode des Trockenätzens, bei der ein chemisch reaktives Plasma verwendet wird, um Material, das sich auf dem darunter liegenden Substrat abgelagert hat, sorgfältig zu entfernen. Das Plasma wird elektromagnetisch mit starken HF-Frequenzen erzeugt, wodurch Ionen gezwungen werden, das Oberflächenmaterial im Wesentlichen "anzugreifen" und zu entfernen.

Induktiv gekoppeltes Plasma:

Das induktiv gekoppelte Plasma (ICP) wird durch starke elektromagnetische Induktion erzeugt, wodurch eine extrem dichte, kontaminationsfreie Plasmaquelle entsteht. Das IC-Plasma wird dann verwendet, um die Oberfläche des Substrats präzise zu ätzen und eine interdigitale Architektur zu erzeugen.

Maßgefertigte strukturierte Elektroden für eine Vielzahl von Anwendungen

Das Fachwissen von Platypus Technologies in der Herstellung von Wandlern mit ineinandergreifenden Elektroden erstreckt sich auf eine Vielzahl von Sensoranwendungen, darunter:

  • MEMS-Biosensoren (bioMEMS)
  • Chemische Sensoren
  • Biosensoren
  • Lab-on-a-Chip-Geräte
  • Feldeffekt-Transistoren

Wenn Ihre Anwendung eine speziellere Sensorlösung erfordert, Kontaktieren Sie uns um zu besprechen, wie Platypus Technologies Ihre individuell strukturierten Mikroelektroden entwickeln kann. Unsere hochmoderne Produktionsanlage ist in der Lage, verschiedene Metalle (Au, Ag, Pt, Ni, Ti, Al) auf Silizium, Glas oder flexible Substrate zu beschichten und zu strukturieren. Siehe unser Seite Dienstleistungen für weitere Informationen.