利用硅-玻璃阳极键合技术制作微流体腔
应用物理
2018-08-01 v2 其他凝聚态物理
摘要
我们展示了一种深度约为 1.08 m、特征尺寸最大可达 7 mm 11 mm 或直径 11 mm 的微流体腔的制作方法，该硅-玻璃阳极键合技术无需使用支柱作为间隔物来定义腔体高度。由于 He 的相图在受限条件下会发生显著改变，支柱可能会成为相界的钉扎中心。上一代腔体依赖全晶圆键合，这种工艺更容易失效且需要在键合后进行切割，而本文所述腔体是通过将预切割的 Hoya SD-2 玻璃片与已图案化的硅片键合制成，其中腔体通过蚀刻定义。阳极键合在 425 C 和 200 V 下进行，我们观察到，对腔体加压至失效（ 30 bar 压力）会导致玻璃破裂，而非玻璃-硅键合面分离。在本文中，我们讨论了腔体及其边缘的详细制作工艺，以及硬币银填充线与腔体硅基底之间连接处的细节，该连接实现了低内摩擦接头。这一特性对于质量耦合扭摆振荡器实验中超流体惯性贡献的测定至关重要，因为高品质因子（）能提高频率分辨率。产生表征良好的光滑表面以消除钉扎点的表面处理工艺、使用透明玻璃作为盖板以允许光学接触、低温能力以及用于流体接入的耐压端口连接，这些特性在其他应用中可能同样重要。
引用
@article{arxiv.1805.00958,
title = {Fabrication of micro fluidic cavities using Si-to-glass anodic bonding},
author = {N. Zhelev and T. S. Abhilash and R. G. Bennett and E. N. Smith and B. Ilic and J. M. Parpia and L. V. Levitin and X. Rojas and A. Casey and J. Saunders},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.00958},
year = {2018}
}
备注
10 figures