Мека литография

SOFT LITHOGRAPHY е термин, използван за редица процеси за прехвърляне на модел. Във всички случаи е необходима основна матрица, която се изработва чрез стандартни литографски методи. Използвайки главната форма, ние произвеждаме еластомерен шаблон / печат, който да се използва в мека литография. Еластомерите, използвани за тази цел, трябва да бъдат химически инертни, да имат добра термична стабилност, здравина, издръжливост, повърхностни свойства и да бъдат хигроскопични. Силиконовият каучук и PDMS (полидиметилсилоксан) са два добри кандидат-материала. Тези печати могат да се използват многократно в меката литография.

 

 

 

Един вариант на мека литография е МИКРОКОНТАКТЕН ПЕЧАТ. Еластомерният печат се покрива с мастило и се притиска към повърхността. Върховете на шаблона се допират до повърхността и се пренася тънък слой от около 1 монослой от мастилото. Този монослой от тънък слой действа като маска за селективно мокро ецване.

 

 

 

Втора разновидност е МИКРОТРАНСФЕРНО ФОРМУВАНЕ, при което вдлъбнатините на еластомерната форма се пълнят с течен полимерен прекурсор и се притискат към повърхността. След като полимерът се втвърди след формоване с микротрансфер, ние отлепяме матрицата, оставяйки желания модел.

 

 

 

И накрая, третият вариант е MICROMOLDING В КАПИЛЯРИ, където моделът на щамповането на еластомер се състои от канали, които използват капилярни сили, за да вкарат течен полимер в щампата от неговата страна. По принцип малко количество от течния полимер се поставя в близост до капилярните канали и капилярните сили издърпват течността в каналите. Излишният течен полимер се отстранява и полимерът вътре в каналите се оставя да се втвърди. Формата за печат се отлепя и изделието е готово. Ако аспектното съотношение на канала е умерено и разрешените размери на канала зависят от използваната течност, може да се гарантира добро копиране на модела. Течността, използвана при микроформоване в капиляри, може да бъде термореактивни полимери, керамичен зол-гел или суспензии на твърди вещества в течни разтворители. Техниката на микроформоване в капилярите се използва в производството на сензори.

 

 

 

Меката литография се използва за конструиране на характеристики, измерени в скала от микрометър до нанометър. Меката литография има предимства пред други форми на литография като фотолитография и литография с електронен лъч. Предимствата включват следното:

 

• По-ниска цена при масово производство в сравнение с традиционната фотолитография

 

• Пригодност за приложения в биотехнологиите и пластмасовата електроника

 

• Подходящ за приложения, включващи големи или неравнинни (неплоски) повърхности

 

• Меката литография предлага повече методи за прехвърляне на шаблони от традиционните литографски техники (повече опции за „мастило“)

 

• Меката литография не се нуждае от фотореактивна повърхност за създаване на наноструктури

 

• С мека литография можем да постигнем по-малки детайли от фотолитографията в лабораторни условия (~30 nm срещу ~100 nm). Разделителната способност зависи от използваната маска и може да достигне стойности до 6 nm.

 

 

 

MULTILAYER SOFT LITHOGRAPHY е процес на производство, при който микроскопични камери, канали, клапани и отвори се формоват в рамките на свързани слоеве от еластомери. Използвайки многослойна мека литография, устройствата, състоящи се от множество слоеве, могат да бъдат произведени от меки материали. Мекотата на тези материали позволява площите на устройството да бъдат намалени с повече от два порядъка в сравнение с устройствата, базирани на силиций. Другите предимства на меката литография, като бързо създаване на прототипи, лекота на производство и биосъвместимост, са валидни и при многослойната мека литография. Ние използваме тази техника за изграждане на активни микрофлуидни системи с вкл.-изкл. клапани, превключващи вентили и помпи изцяло от еластомери.