Development of a DRİE-based stencil mask for metal patterning on transient substrates
Geçici yüzeylerde metal desenlendirme için DRIE tabanlı bir şablon maskesinin geliştirilmesi
- Tez No: 836817
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERAP AKSU RAMAZANOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mühendislik Bilimleri, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Biyomedikal Bilimler ve Mühendislik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 64
Özet
İstikrarlı bir performansın ardından kaybolma veya parçalanma potansiyeli taşıyan elektronikler sürekli gelişmekte olan ve büyük ilgi gören bir alandır. Bu cihaz kategorileri, iletken katmanların polimerik substratlarla entegrasyonu temel alınarak oluşturulmuştur. Hassas doğaları nedeniyle biyolojik olarak parçalanabilen substratlar söz konusu olduğunda uyumlu bir üretim yönteminin geliştirilmesi kritik öneme sahiptir. Ancak biyobozunur cihaz imalatında basit ve etkili bir mikrofabrikasyon yönteminin bulunmaması, silikon bazlı cihazlara göre daha büyük boyutlu ve düşük cihaz verimine neden olmaktadır. Alt katmanlar üzerindeki metali modellemek için yeniden kullanılabilir bir gölge maskesi olarak delikli bir membran kullanan şablon litografi (SL), çok çeşitli alt katman malzemeleri üzerinde fonksiyonel cihazların imalatı için basit ve esnek bir yöntem sunar. Bu yöntemde, birden fazla amaca hizmet etmek üzere 1:1 en boy oranı tarifi kullanılarak derin reaktif iyon aşındırma (DRIE) tekniğiyle silikon bazlı bir şablon maske üretiliyor. Şablon maskesi, geçici substratlara vurgu yaparak çeşitli substratlar üzerinde bir direnç bileşeninin (molibden ve altın) desenlendirilmesi için kullanılır. Metal modellemeye ilişkin DRIE bazlı silikon şablonun uygulaması, polilaktik asit (PLA), poligliserol sebakat (PGS), poliimid ve polidimetilsiloksan (PDMS) gibi farklı substratlar üzerinde araştırılmaktadır. PLA ve PGS sırasıyla esneklik ve gerilebilirlik özelliklerine sahip, yaygın olarak kullanılan biyolojik olarak parçalanabilen malzemelerdir. PLA ve poliimid üzerine desenlenen direncin direnç seviyeleri sırasıyla 796,63 ± 0,14 Ω ve 658 ± 0,03 Ω olup, teorik hesaplamalara çok yakındır. Poliimid ve PDMS, sırasıyla esneklik ve gerilebilirlik özelliklerine sahip, yaygın olarak biyobozunur olmayan substratlardır. Bu tez kapsamında ek olarak, PLA'nın aşındırılması için silikon bazlı şablon maske uygulaması gösterilmiştir. Biyobozunur numunelerin bozunma davranışı fosfat tamponlu salin (PBS) çözeltisinde incelenmiştir. Burada sunulan çalışma, geçici yüzeylerde metal desenleme için DRIE bazlı silikon şablon kullanılarak kolay ve dirençsiz bir üretim yöntemi sağlar.
Özet (Çeviri)
Electronics with the potential to disappear or disintegrate into non-traceable remains after a stable performance have attracted significant interest. These categories of devices have been established based on the integration of conductive layers with polymeric substrates. Developing a compatible fabrication method is critical in the case of biodegradable substrates due to their delicate nature. However, lack of a simple and efficient microfabrication method in biodegradable device fabrication results in large sized, and low output in comparison with silicon-based devices. Stencil lithography (SL), which uses a perforated membrane as a reusable shadow mask to pattern metal on substrates offers a straightforward and flexible method for the fabrication of functional devices on a wide range of substrate materials. Here, a silicon-based stencil mask is fabricated by deep reactive ion etching (DRIE) technique using a 1:1 aspect ratio recipe to serve multiple purposes. The application of DRIE-based silicon stencil metal patterning is investigated by metal patterning (molybdenum and gold) on different substrates such as polylactic acid (PLA), polyglycerol sebacate (PGS), polyimide and polydimethylsiloxane (PDMS). PLA and PGS are widely used biodegradable materials with flexibility and stretchability features. The resistance levels of the resistor patterned on PLA and polyimide are 796.63 ± 0.14 Ω and 658 ± 0.03 Ω, respectively, which are very close to the theoretical calculations. Polyimide and PDMS are common nondegradable substrates with flexibility and stretchability properties, respectively. As another application, the silicon-based stencil mask application is demonstrated for etching the PLA substrate. The degradation behavior of the biodegradable samples is investigated in a phosphate-buffered saline (PBS) solution. The work presented here provides a facile and resist-free fabrication method using DRIE-based silicon stencil for metal patterning on the transient substrates.
Benzer Tezler
- Zero-level packaging of microwave and millimeterwave mems components
Mikrodalga ve milimetredalga MEMS bileşenlerinin sıfır-seviye paketlenmeleri
İLKER COMART
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
DOÇ. DR. ŞİMŞEK DEMİR
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- MEMS accelerometers and gyroscopes for inertial measurement units
Ataletsel ölçüm birimi için MEMS ivmeölçerler ve dönüölçerler
MEHMET AKİF ERİŞMİŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2004
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAYFUN AKIN
- Piezoelektrik ile tetiklenen valfsiz mikro pompa tasarımı, üretimi ve akışkan debisini etkileyen faktörlerin belirlenmesi
Design, fabrication and defining factors affecting fluid flow rate of valveless piezoelectric-triggered micropump
SEVDA ŞİMŞEK
Doktora
Türkçe
2023
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEYHAN ONBAŞIOĞLU
PROF. DR. ALİ KOŞAR
- Mikro ölçekte elektrosprey sistemi üretimi ve karakterizasyonu
Micro scaled electrospray system fabrication and characterization
MUHAMMET RAGIP ABDULLAHOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Metalurji Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMetalurji ve Malzeme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HÜSEYİN KIZIL