Biomod2015pknu/Deposition

실험과정

2015.10.23.금

1. A silicon substrate ( Ti - 5 nm , Au - 15 nm ) deposition .

① After washing the silicon substrate with acetone and dry the substrates with nitrogen. ( To prevent foreign matter on the silicon substrate . ) ② after inserting the silicon substrate inside the machine makes a vacuum. (about 2 hour) ③ When the vacuum begins to deposit. (Approximately 30 minute) ④ When the deposition is complete, and wait until the substrate is cooled down sufficiently. ( about 30 minutes)

2. Measuring the thickness of a thin film coated on a silicon substrate. (α-step) - Produce an average size (substrate + thin films ). Therefore, the thin film surface is uneven and lumpy , and it does not matter if there is a pore therein. )

① Remove the tape. And measure the depth. ② left (white part) is thin , right(gray part) is the substrate.

Measure the difference between the two parts .

the left side of the x-axis , y value (height) is larger . => The deposited part right side of the x-axis , y value (height) is smaller watering => substrate portion After setting the center value of the two parts , calculating the difference between the two median = > depth value ( * If the graph to rise steeply it makes similar values ​​through a feature called 'level'.)

3. Cr, Au deposition 1. Attach the sample using the sticky tape . 2. deposition ( 10^(-6) Torr in a vacuum)

2015.10.22.목

• 김주현 교수님 실험실을 방문,thermal evaporator 기계를 이용하여 Cr, Au 증착
  • Cr 두께 : , Au 두께 :
• 실험과정

1.테이프(가장 sticky한 것으로 사용)를 이용하여 시료를 부착
2.deposition (10^-6 torr의 진공상태)

2015.07.30.목

강용철 교수님 실험실을 방문하여 'ALPHA STEP 500'기계를 이용하여 입혀진 박막의 두께를 측정함.
박막의 두께를 측정하기 위해서 알파스텝(α-step)이라고 알려진 두께 측정방법을 사용하였다.
이 방법은 기판과 박막표면 까지의 거리를 모두 합한 뒤 평균을 낸 것을 말한다. 따라서 박막표면이 얼마나 불균일하고, 울퉁불퉁하고, 내부에 기공이 존재하는지는 상관이없다.

• 테이프를 떼어내고, 기판과 박막이 증착된 곳의 depth 측정
  
  

• alpha step 500
  
  

• alpha step diamond tip sensor
  
  

• 왼쪽의 흰색 부분이 증착된 곳, 오른쪽의 회색 부분이 기판. 두 부분의 차이를 측정
  
  

• 측정 그래프
  

x축 왼쪽 부분이 y값(height)이 더 크게 나옴 => 증착된 부분
x축 오른쪽 부분이 height가 더 작게 나옴 => 기판 부분
두 부분의 중앙값을 설정한 후, 두 중앙값의 차이를 계산 => depth 값
(* 만약 그래프가 가파르게 증가할 경우 'level'이라는 기능을 통해 값을 비슷하게 만들어 줌)

기기조작

• scan length : scan할 범위 설정(실험에서는 500μm)
  
• scan speed : 20μm/s
  
• Z-O(Zoom out) : 실험 초기화면으로 돌아감
  
• level : 측정결과그래프가 가파르게 증가하는 경우, 평평하게 그래프를 정리해줌.
  
• 결과페이지에 height = -366Α과 같이 나오며 36.6nm로 읽어준다.
  (ex) -452Α=45.2nm

• 6번 측정, G-TEST => 6개 실험값 모두 신뢰가능, depth 평균값=36.35nm
  
  

2015.07.27.월

장재원 교수님 실험실을 방문하여 함께 용당 제 8공학관 방문.
THERMAL EVAPORATOR SYSTEM (KVE-T2000) 기계를 이용하여 실리콘 기판(1*2 크기)에 Ti 5nm, Au 15nm 증착.
애초에 생각했던 Ti 1nm증착은 Au를 올렸을 때 떨어질 가능성이 높아 안정적인 5-7nm의 두께로 증착.
실험을 진행하기전 실리콘기판을 아세톤으로 세척 후 질소로 기판을 말리고 나서 실험을 진행한다.→실리콘 기판에 이물질이 없도록 한다.
깨끗히 씻은 실리콘 기판을 기계안에 넣고 기계안을 진공상태로 만든다.(약 120분 소요)
진공상태에 충분히 도달했다고 생각되면 Ti 5nm, Au 15nm를 증착한다. (약 30분 소요)
증착이 완료되면 기판이 충분히 식을 때 까지 기다린다.(약 30분)

박막씌운 실리콘 기판 depth측정 : 강용철 교수님께 연락하고 방문 허가 받으면 실험실 방문예정.
THERMAL EVAPORATOR SYSTEM 기기 이미지



실리콘기판(증착하기전)

2015.07.24.목

강용철 교수님 실험실에서 실리콘 기판 (1*2 크기)받아옴
DEPTH 측정시 기판은 큰 상관없고 코팅 테이프만 잘 부착되어있으면 괜찮다하셨음.

2015.07.20.Mon

PDMS는 용이하지 않아 다른 기판을 생각.
->유리기판(slide glass)에 spin coating 방식으로 기판에 고정시킨 후 thermal evaporation.
Mg particle(100nm)에 Ti 1~2nm, Au 10nm 증착.
Janus particle을 sonication 하여 수거함.

• 장재원교수님 실험실에서 실험 진행

실험방법

부산대 양승윤 교수님의 대안

1. Mg particle의 charge 알기

 * Zeta potential을 측정(고분자공학과-유성일교수님)

2. Zeta potential 측정 후 반대 전하 고분자 기판에 정전기적 인력으로 붙임
3. 기판에 Mg – Ti – Au 증착 후 pH조절로 Janus particle 을 기판에서 해리

필요한 것들

• Si wafer: 강용철, 박성흠, 장재원
• Sputtering (Kang), Thermal deposition(Park)

실험 장비

• TiO₂ (amorphous, 110°C)
• Au deposition 어렵다.