Myk litografi

SOFT LITHOGRAPHY er et begrep som brukes for en rekke prosesser for mønsteroverføring. En masterform er nødvendig i alle tilfeller og er mikrofabrikert ved bruk av standard litografimetoder. Ved hjelp av masterformen produserer vi et elastomert mønster / stempel som skal brukes i myk litografi. Elastomerer som brukes til dette formålet må være kjemisk inerte, ha god termisk stabilitet, styrke, holdbarhet, overflateegenskaper og være hygroskopiske. Silikongummi og PDMS (Polydimetylsiloksan) er to gode kandidatmaterialer. Disse stemplene kan brukes mange ganger i myk litografi.

 

 

 

En variant av myk litografi er MICROCONTACT PRINTING. Elastomerstempelet er belagt med blekk og presset mot en overflate. Mønstertoppene kommer i kontakt med overflaten og et tynt lag på ca. 1 enkeltlag av blekket overføres. Dette tynnfilm-monolaget fungerer som masken for selektiv våtetsing.

 

 

 

En andre variant er MICROTRANSFER MOLDING, der fordypningene i elastomerformen fylles med flytende polymerforløper og skyves mot en overflate. Når polymeren herder etter mikrooverføringsstøping, skreller vi av formen og etterlater ønsket mønster.

 

 

 

Til slutt en tredje variant er MICROMOLDING IN CAPILLARIES, hvor elastomerstempelmønsteret består av kanaler som bruker kapillærkrefter for å suge en flytende polymer inn i stempelet fra siden. I utgangspunktet plasseres en liten mengde av den flytende polymeren ved siden av kapillærkanalene og kapillærkreftene trekker væsken inn i kanalene. Overflødig flytende polymer fjernes og polymer inne i kanalene får herde. Stempelformen skrelles av og produktet er klart. Hvis kanalsideforholdet er moderat og kanaldimensjonene tillatt avhenger av væsken som brukes, kan god mønsterreplikasjon sikres. Væsken som brukes i mikrostøping i kapillærer kan være herdeplaster, keramisk sol-gel eller suspensjoner av faste stoffer i flytende løsningsmidler. Teknikken med mikrostøping i kapillærer har blitt brukt i sensorproduksjon.

 

 

 

Myk litografi brukes til å konstruere funksjoner målt på mikrometer til nanometer skala. Myk litografi har fordeler fremfor andre former for litografi som fotolitografi og elektronstrålelitografi. Fordelene inkluderer følgende:

 

• Lavere kostnad i masseproduksjon enn tradisjonell fotolitografi

 

• Egnet for applikasjoner innen bioteknologi og plastelektronikk

 

• Egnet for applikasjoner som involverer store eller ikke-plane (ikke-flate) overflater

 

• Myk litografi tilbyr flere mønsteroverføringsmetoder enn tradisjonelle litografiteknikker (flere "blekk"-alternativer)

 

• Myk litografi trenger ikke en fotoreaktiv overflate for å lage nanostrukturer

 

• Med myk litografi kan vi oppnå mindre detaljer enn fotolitografi i laboratoriemiljøer (~30 nm vs ~100 nm). Oppløsningen avhenger av masken som brukes og kan nå verdier ned til 6 nm.

 

 

 

MYK FLERLAGS LITHOGRAPHY er en fabrikasjonsprosess der mikroskopiske kammer, kanaler, ventiler og vias er støpt i sammenbundne lag av elastomerer. Ved å bruke flerlags myk litografi-enheter som består av flere lag, kan det fremstilles av myke materialer. Mykheten til disse materialene gjør at enhetens områder kan reduseres med mer enn to størrelsesordener sammenlignet med silisiumbaserte enheter. De andre fordelene med myk litografi, som rask prototyping, enkel fabrikasjon og biokompatibilitet, er også gyldige i myk flerlagslitografi. Vi bruker denne teknikken til å bygge aktive mikrofluidiske systemer med på-av-ventiler, koblingsventiler og pumper helt ut av elastomerer.