Litografia moale

LITografie moale este un termen folosit pentru o serie de procese de transfer de modele. O matriță principală este necesară în toate cazurile și este microfabricată folosind metode standard de litografie. Folosind matrița principală, producem un model / ștampilă elastomeric pentru a fi utilizat în litografie moale. Elastomerii utilizați în acest scop trebuie să fie inerți din punct de vedere chimic, să aibă stabilitate termică bună, rezistență, durabilitate, proprietăți de suprafață și să fie higroscopici. Cauciucul siliconic și PDMS (polidimetilsiloxan) sunt două materiale bune candidate. Aceste ștampile pot fi folosite de multe ori în litografie moale.

 

 

 

O variantă a litografiei moale este MICROCONTACT PRINTING. Ștampila din elastomer este acoperită cu o cerneală și presată pe o suprafață. Vârfurile modelului intră în contact cu suprafața și este transferat un strat subțire de aproximativ 1 monostrat de cerneală. Acest monostrat de film subțire acționează ca mască pentru gravarea selectivă umedă.

 

 

 

O a doua variantă este MICROTRANSFER MOLDING, în care adânciturile matriței din elastomer sunt umplute cu precursor de polimer lichid și împinse pe o suprafață. Odată ce polimerul se întărește după modelarea prin microtransfer, dezlipim matrița, lăsând în urmă modelul dorit.

 

 

 

În cele din urmă, o a treia variantă este MICROMOLDING IN CAPILARES, în care modelul de ștampilă elastomer constă din canale care utilizează forțe capilare pentru a absorbi un polimer lichid în ștampilă din lateral. Practic, o cantitate mică de polimer lichid este plasată adiacent canalelor capilare, iar forțele capilare trag lichidul în canale. Excesul de polimer lichid este îndepărtat și polimerul din interiorul canalelor este lăsat să se întărească. Forma de ștampilă este decojită și produsul este gata. Dacă raportul de aspect al canalului este moderat și dimensiunile canalului permise depind de lichidul utilizat, se poate asigura o bună replicare a modelului. Lichidul utilizat în microformarea în capilare poate fi polimeri termorigide, sol-gel ceramic sau suspensii de solide în solvenți lichizi. Tehnica de micromulding în capilare a fost utilizată în fabricarea senzorilor.

 

 

 

Litografia moale este folosită pentru a construi caracteristici măsurate la scară de la micrometru până la nanometri. Litografia moale are avantaje față de alte forme de litografie, cum ar fi fotolitografia și litografia cu fascicul de electroni. Avantajele includ următoarele:

 

• Cost mai mic în producția de masă decât fotolitografia tradițională

 

• Adecvarea pentru aplicații în biotehnologie și electronică plastică

 

• Adecvarea pentru aplicații care implică suprafețe mari sau neplane (neplane).

 

• Litografia moale oferă mai multe metode de transfer de modele decât tehnicile tradiționale de litografie (mai multe opțiuni de „cerneală”)

 

• Litografia moale nu are nevoie de o suprafață foto-reactivă pentru a crea nanostructuri

 

• Cu litografia soft putem obține detalii mai mici decât fotolitografia în setări de laborator (~30 nm vs ~100 nm). Rezoluția depinde de masca folosită și poate atinge valori de până la 6 nm.

 

 

 

LITografie moale MULTISTRATURI este un proces de fabricație în care camere microscopice, canale, supape și canale sunt turnate în straturi lipite de elastomeri. Utilizarea dispozitivelor de litografie moale multistrat constând din mai multe straturi pot fi fabricate din materiale moi. Moliciunea acestor materiale permite ca suprafețele dispozitivului să fie reduse cu mai mult de două ordine de mărime în comparație cu dispozitivele pe bază de siliciu. Celelalte avantaje ale litografiei moale, cum ar fi prototiparea rapidă, ușurința de fabricare și biocompatibilitatea, sunt valabile și în litografia moale multistrat. Folosim această tehnică pentru a construi sisteme microfluidice active cu supape de pornire-oprire, supape de comutare și pompe în întregime din elastomeri.