Interfacing FQM imaging with photol

Interfacing FQM imaging with photolithography. (a) FQM images of GO sheets deposited on glass obtained with a 25 nm thick layer of DCM doped (a) photoresist SU-8 and (b) deep UV resist PMMA, respectively. Scale bars = 50 μm. (c) Schematic illustration showing how FQM allows GBS to be seen through the resist layer during photolithography. First the GBS sample is visualized in a fluorescence microscope under an illuminating wavelength that is safe to the resist material. Then a photo mask can be inserted into the optical path to define exposed areas on a pre-selected sheet. Finally, the illuminating wavelength is switched to UV to expose the photoresist. As a proof of concept, the FQM images at the bottom show (left) a GO sheet deposited on glass and (right) a mask of 4 probe electrodes pattern superimposed onto the same sheet. Scale bars = 20 μm.
Figure options
Outlook
Microscopy imaging usually plays a critical role in material discoveries at small length scales as evidenced by the discovery of graphene itself1. FQM is a general, low-cost imaging method that allows high-contrast, high-throughput visualization of GBS. Certainly, FQM is not going to completely replace the current imaging techniques. Being an optical microscopy, it is not suitable for observing structures beyond diffraction limit. However, it is especially useful for quick sample check, which so far is heavily relying on AFM and SEM. Moreover, it enables new imaging capabilities on plastics and in solution. The highly versatile nature of FQM should make it a general imaging tool for characterizing graphene based materials, which should help to advance our understanding on the processing-structure-property relationships of these 2D nanomaterials. In addition, the remote fluorescence quenching effect behind FQM could also make it useful for investigating molecule-graphene interactions at various separations.
Acknowledgements
This work was supported by a NSF CAREER Award(DMR 0955612), a capital equipment grant from Northwestern University Materials Research Science & Engineering Center(NU-MRSEC, NSF DMR-0520513) and a seed grant from the Northwestern Nanoscale Science and Engineering Center(NSF EEC 0647560). J.K thanks the Initiative for Sustainability and Energy at Northwestern (ISEN) for a graduate fellowship. We thank the NUANCE Center at Northwestern, which is supported by NU-NSEC, NU-MRSEC, Keck Foundation, the State of Illinois, and Northwestern University, for use of their facilities.

Kết quả (Việt) 1:

Interfacing FQM hình ảnh với photolithography. (a) FQM hình ảnh đi tờ gửi trên kính thu được với một lớp dày nm 25 của DCM doped hoà SU-8 (a) và (b) sâu UV chống lại PMMA, tương ứng. Quy mô thanh = 50 μm. (c) sơ minh hoạ Hiển thị như thế nào FQM cho phép GBS để được nhìn thấy thông qua các lớp chống lại trong photolithography. Lần đầu tiên mẫu GBS là hình dung trong kính hiển vi huỳnh quang dưới một bước sóng soi sáng đó là an toàn để các vật liệu chống. Sau đó một mặt nạ ảnh có thể được chèn vào đường quang học để xác định tiếp xúc với các khu vực trên một bảng chọn sẵn. Cuối cùng, bước sóng soi sáng chuyển sang UV để lộ hoà. Như là một bằng chứng của khái niệm, hình ảnh FQM ở dưới cùng Hiển thị (bên trái) một tờ đi gửi trên kính và (bên phải) mặt nạ của 4 thăm dò điện cực mô hình chồng lên cùng một mảnh. Quy mô thanh = 20 μm.Tùy chọn con sốOutlookMicroscopy imaging usually plays a critical role in material discoveries at small length scales as evidenced by the discovery of graphene itself1. FQM is a general, low-cost imaging method that allows high-contrast, high-throughput visualization of GBS. Certainly, FQM is not going to completely replace the current imaging techniques. Being an optical microscopy, it is not suitable for observing structures beyond diffraction limit. However, it is especially useful for quick sample check, which so far is heavily relying on AFM and SEM. Moreover, it enables new imaging capabilities on plastics and in solution. The highly versatile nature of FQM should make it a general imaging tool for characterizing graphene based materials, which should help to advance our understanding on the processing-structure-property relationships of these 2D nanomaterials. In addition, the remote fluorescence quenching effect behind FQM could also make it useful for investigating molecule-graphene interactions at various separations.AcknowledgementsThis work was supported by a NSF CAREER Award(DMR 0955612), a capital equipment grant from Northwestern University Materials Research Science & Engineering Center(NU-MRSEC, NSF DMR-0520513) and a seed grant from the Northwestern Nanoscale Science and Engineering Center(NSF EEC 0647560). J.K thanks the Initiative for Sustainability and Energy at Northwestern (ISEN) for a graduate fellowship. We thank the NUANCE Center at Northwestern, which is supported by NU-NSEC, NU-MRSEC, Keck Foundation, the State of Illinois, and Northwestern University, for use of their facilities.

Kết quả (Việt) 2:

Interfacing ảnh FQM với photolithography. (a) hình ảnh FQM tấm GO đọng lại trên kính thu được với một lớp dày 25 nm của DCM pha tạp (a) photoresist SU-8 và (b) UV sâu chống PMMA, tương ứng. Thanh Scale = 50 mm. (c) đồ minh họa cho thấy làm thế nào FQM phép GBS để được nhìn thấy thông qua các lớp chống trong photolithography. Đầu tiên các mẫu GBS được hình dung trong một kính hiển vi huỳnh quang dưới một bước sóng chiếu sáng an toàn để các vật liệu chống. Sau đó, một mặt nạ hình ảnh có thể được chèn vào các đường dẫn quang học để xác định khu vực bị lộ trên một tờ trước khi lựa chọn. Cuối cùng, bước sóng chiếu sáng được chuyển sang UV để lộ cản quang. Như một bằng chứng của khái niệm, những hình ảnh FQM tại triển lãm dưới (trái) một tờ GO đọng lại trên kính và (phải) một mặt nạ của 4 điện cực thăm dò mô hình chồng lên tấm cùng. Thanh quy mô = 20 mm.
Tùy chọn hình
Outlook
Microscopy hình ảnh thường đóng một vai trò quan trọng trong việc phát hiện vật liệu ở quy mô chiều dài nhỏ bằng chứng là việc phát hiện ra graphene itself1. FQM là một phương pháp tạo ảnh chi phí thấp nói chung, cho phép độ tương phản cao, thông lượng cao trực quan của GBS. Chắc chắn, FQM là không thể thay thế hoàn toàn các kỹ thuật hình ảnh hiện tại. Là một kính hiển vi quang học, nó không thích hợp để quan sát cấu trúc vượt quá giới hạn nhiễu xạ. Tuy nhiên, nó đặc biệt hữu ích cho việc kiểm tra mẫu nhanh chóng, mà cho đến nay đang phụ thuộc nhiều vào AFM và SEM. Hơn nữa, nó cho phép khả năng chụp ảnh mới trên chất dẻo và trong dung dịch. Bản chất rất linh hoạt của FQM nên làm cho nó một công cụ chụp ảnh chung đặc trưng graphene dựa trên vật liệu, mà nên giúp đỡ để nâng cao hiểu biết của chúng ta về các mối quan hệ gia công cấu trúc tài sản của các vật liệu nano 2D. Ngoài ra, hiệu ứng huỳnh quang từ xa dập tắt sau FQM cũng có thể làm cho nó hữu ích cho điều tra tương tác phân tử graphene tại ly khác nhau.
Lời cảm ơn
Công trình này được hỗ trợ bởi một CAREER Giải thưởng NSF (DMR 0.955.612), tài trợ trang thiết bị vốn từ Northwestern liệu Đại học Nghiên cứu Khoa học & Trung tâm Kỹ thuật (NU-MRSEC, NSF DMR-0.520.513) và một khoản trợ cấp hạt giống từ Trung tâm Khoa học và Kỹ thuật Northwestern nano (NSF EEC 0.647.560). JK nhờ sáng kiến vì sự bền vững và năng lượng tại Northwestern (ISEN) cho một học bổng sau đại học. Chúng tôi cảm ơn Trung tâm NUANCE ở Northwestern, được hỗ trợ bởi NU-NSEC, NU-MRSEC, Keck Foundation, bang Illinois và Đại học Northwestern, sử dụng các cơ sở của họ.