Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.

Yöntem makalesi

İnce Kontrollü Tek Katmanlı Gümüş Klorürlü İnce Film Gümüş/Gümüş Klorür Elektrotlarının İmalatı

14.5K görüntülenme

⸱

DOI:

10.3791/60820

⸱

1 Temmuz 2020

 , 

Bu makalede

Özet

Bu yazı, ince film gümüş elektrotlar üstüne belirlenmiş kapsama gümüş klorür (AgCl) pürüzsüz ve iyi kontrollü filmler oluşturmak için bir yöntem sunmayı amaçlamaktadır.

Özet

Bu makale, ince film gümüş elektrotların üzerine belirlenmiş kapsama alanı ile gümüş/gümüş klorür (Ag/AgCl) ile düzgün ve iyi kontrol edilmiş filmler oluşturmak için bir protokol sunmayı amaçlamaktadır. İnce film gümüş elektrotlar 80 μm x 80 μm ve 160 μm x 160 m ölçülerinde krom/altın (Cr/Au) tabakası ile kuvars gofretlerine püskürtüldü. Pasifasyon, parlatma ve katodik temizleme işlemlerinden sonra elektrotlar Faraday'ın Elektroliz Yasası göz önünde bulundurularak galvanostatik oksidasyona uğrar ve gümüş elektrotun üzerine belirli bir kapsama derecesi ile AgCl'nin düzgün tabakalarını oluştururlar. Bu protokol, protokolün işlevselliğini ve performansını vurgulayan, imal edilen Ag/AgCl ince film elektrotlarının yüzeyinin taramalı elektron mikroskobu (SEM) görüntülerinin incelenmesi ile doğrulanır. Sub-optimal imal elektrotlar karşılaştırma için de imal edilir. Bu protokol, ag/AgCl elektrotlarının belirli empedans gereksinimleriyle (örneğin, empedans akış sitometrisi ve interdigitated elektrot dizileri gibi empedans algılama uygulamaları için pronedans elektrotlar) imalatında yaygın olarak kullanılabilir.

Giriş

Ag/AgCl elektrodu elektrokimya alanında en çok kullanılan elektrotlardan biridir. En yaygın üretim kolaylığı nedeniyle elektrokimyasal sistemlerde referans elektrot olarak kullanılır, toksik olmayan özelliği ve kararlı elektrot potansiyeli1,2,3,4,5,6.

Araştırmacılar Ag/AgCl elektrotlarının mekanizmasını anlamaya çalıştılar. Elektrot üzerindeki klorür tuzu tabakası, Elektrolit içeren bir klorürdeki Ag/AgCl elektrodumunun karakteristik redoks reak....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Protokol

1. Kalkış kullanarak Cr/Au yapışma tabakasının imalatı

  1. Spincoat HPR504 pozitif photoresist 1.2 μm kalınlığında bir kuvars gofret üzerine 5 s için 1.000 rpm ve 30 s için 4.000 rpm bir spin hızı bir yayılma hızı kullanarak.
  2. 110 °C'de, sıcak bir tabakta 5 dk boyunca kuvars gofretüzerinde fotodirenç pişirin.
  3. Maske hizalayıcı kullanarak, Cr/Au biriktirme konumlarının ultraviyole (UV) ışıkla açığa çıkarılabilen gofretleri açığa çıkar. Pozlama gücü yoğunluğu ve süresi sırasıyla 16 mW/cm2 ve 7,5 s 'dir (pozlama enerji yoğunluğu = 120 mJ/cm2).
  4. Geliştirme sürecinden sonra gofretini 1 dk.
  5. Bir azot (N2)<....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Sonuçlar

Şekil 1, bu protokolden sonra P imal edilmiş tasarlanmış AgCl kapsama alanına sahip 80 μm x 80 m Ag/AgCl elektrodu göstermektedir. Gözlem olarak, AgCl yama alanı yaklaşık 68 μm x 52 μm, Hangi AgCl kapsama yaklaşık% 55 karşılık gelir. Bu, protokolün ince film Ag elektrotlarında AgCl kapsama alanını hassas bir şekilde kontrol edebildiği anlamına gelir. Üretilen AgCl tabakası da çok pürüzsüzdür, bitişik AgCl parçacıklarının kümelenme ile belirgin. Ayrıca, AgCl t.......

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Tartışma

Ag/AgCl elektrotunun fiziksel özellikleri morfolojisi ve elektrot üzerine biriken AgCl'nin yapısı tarafından kontrol edilir. Bu yazıda, gümüş elektrotun yüzeyinde ki tek bir AgCl tabakasının kapsamını tam olarak kontrol etmek için bir protokol sunduk. Protokolün ayrılmaz bir parçası, faraday'ın elektroliz yasasının değiştirilmiş bir şeklidir ve ince film gümüş elektrotlarda AgCl'nin derecesini kontrol etmek için kullanılır. Bu olarak yazılabilir:

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Açıklamalar

Yazarların açıklayacak bir şeyi yok.

Teşekkürler

Bu çalışma, Hong Kong Araştırma Hibeleri Konseyi (Proje No. N_HKUST615/14) sponsorluğunda rgc-NSFC Ortak Fonu'ndan gelen bir hibe ile desteklenmiştir. Biz Nanosystem İmalat Tesisi (NFF) HKUST cihaz / sistem imalatı için kabul etmek istiyorum.

....

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Malzemeler

Bu makalede kullanılan malzemelerin listesi
AdŞirketKatalog numarasıYorumlar
AST Peva-600EI E-Beam Buharlaştırma SistemiCr / Au Biriktirme İçinİleri Sistem Teknolojisi
AZ 5214 E FotorezistMicroChemicalsPed açma için fotorezist
AZ P4620 FotorezistAZ Elektronik MalzemelerAg kaldırma için Fotorezist
Branson / IPC 3000 Plazma AsherBranson / IPCAshing
Branson 5510R-MT Ultrasonik TemizleyiciBranson UltrasonikKalkış
CHI660DCH Instruments, IncElektrokimyasal Analizör
Denton Explorer 14 RF / DC PüskürtmePüskürtme içinDenton Vakum
FHD-5Fujifilm800768Fotorezist Geliştirme
HPR 504 FotorezistOCG Mikroelektronik Malzemeler NVCr / Au kalkışı için fotorezist
Hidroklorik asit dumanı %37VMR20252.420Katodik temizlik için seyreltilmiş HCl yapımı
J.A. Woollam M-2000VI Spektroskopik ElipsometreJ.A. Woollamsilikon dioksit pasivasyon tabakası kalınlığının ölçümü
Silikon dioksit pasivasyonu
Ped açma için Oxford Aletleri
Potasyum KlorürSigma-Aldrich7447-40-7KCl çözeltileri yapma
SOLITEC 5110-C/PD Manuel Tek Kafalı KaplayıcıSolitec Gofret İşleme, Inc.Fotorezist
SUSS MA6SUSS MicroTecMaske Hizalayıcı
Sylgard 184 Silikon Elastomer KitiDow CorningYapıştırıcı çip üzerinde konteyner için
Ag Kukla Multipleks CVD Yüzey Teknolojisi Sistemlerinde Oxford RIE Etcher spincoating için

Kaynaklar

  1. Bakker, E., Telting-Diaz, M. Electrochemical sensors. Analytical Chemistry. 74 (12), 2781-2800 (2002).
  2. Jobst, G., et al. Thin-Film Microbiosensors for Glucose-Lactate Monitoring. Analytical Chemistry. 68 (18), 3173-3179 (1996).
  3. Matsumoto, T., Ohashi, A., Ito, N.

Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.

Yeniden basım ve izinler

Daha fazla makale keşfet

İnce Film ElektrotlarGalvanostatik OksidasyonFaraday Kanunu ElektroliziTaramalı Elektron MikroskobuEmpedans Algılama UygulamalarıKatodik Temizleme SüreciKronopotansiyometri TekniğiAkım Yoğunluğu KontrolüElektrot Yüzey Analizi