3.2.2 電解前置作業
1.將有 V 型槽晶方背面塗一層銀膠厚膜,然後將此厚膜與鍍銀線
再以銀膠 Bonding 後,放入烤箱中以 150○C 烤乾。
2.將元件至烤箱中拿出後,把不想要鍍上氯化銀的部分以 AB 膠 封裝,在放入烤箱中將銀膠烤乾。
3.烤乾後的銀膠晶片整個用白蠟再次封住,但是電鍍的地方絕對 不能封住,封完後把封好的晶方放入去離子水中以超音波震盪 器震盪一次,簡單去除基板上的髒污,即完成前置作業。
4.詳細結構請參照 Fig. 3.4。
3.2.3 電解法鍍氯化銀
1.做好的工作電極放入含有多孔性玻璃(glass frit)介質的 H 型玻璃 管(H-type cell)中,此介質類似ㄧ座鹽橋,它將陰極溶液與陽極溶液 分開來,只讓離子可以通過,以避免在電解時陰極溶液上產生的其
他雜質跑到陽極污染了氯化銀。
2.使用 0.1M 的 KCl 溶液為電解液,把銀線ㄧ小段泡在電解液中,以 銀線為工作電極(Working electrode),白金線為輔助電極(Auxiliary electrode),飽和甘汞電極(Saturation calomel electrode)為參考電極 (Reference electrode),使用循環伏安計(Voltammetric analyzer, BAS CV-50W),利用電解法的方式,進行陽極氧化,其設定的工作參數 如下:
循環電壓:0V ↔ 2V
掃描速率:5mV/sec
循環次數:6 次
靈敏度:10-6(A/V)
3.氧化後的氯化銀鍍在銀膠上面,電極呈淡紫色,將鍍好的銀- 氯化銀電極存放於過飽和的 KCl 填充液中,等待 Ag+、Cl-與 AgCl 之間達成平衡。
4.
最後利用
60度左右熱水去除白蠟,
如此便完成銀-氯化銀 電極的製作。實驗裝置圖如 Fig. 3.5 所示。3.3 感測電極製作
pump)、電容式真空計(Capacitance vacuum gauge) 、加熱系統、溫度 量測系統及真空室所組成。3.3.3 微電極晶片的清洗
(3)濺鍍五氧化二鉭薄膜 比例 40mTorr:30mTorr,調整 RF 產生器的輸出功率 110W 並 開始濺鍍,濺鍍時間為 1 小時。
用電子天平秤 1.6 克的聚乙烯醇(Poly vinyl alcohol,PVA,平均分子 量 133.0 g/mole) 粉末放入 200ml 的 DI Water 中,加熱到 80℃並攪
濃度 0.01M。
3.4.2 接點建立與封裝步驟
(1)以鎢鋼筆將晶片切成 5mm×5mm 之晶方當做底座,然後與參考 電極相黏封裝,但是中間必須留一個空間。
(2)將銀膠從冰箱中取出放置在室溫下 20 分鐘後,在顯微鏡下用 針尖沾銀膠連接白金微電極和鍍銀線,置於 120℃烤箱中烤兩 個小時,使銀膠和鍍銀線形成接點,方便量測電壓。
(3)將感測微電極以外的地方封起來(不含 V 型槽)後,放入烤箱 烤乾。
(4)將填充液以針筒注入到密閉小腔室內。
(5)將棉線塞入蝕刻出來的孔內。
(6)用棉花棒沾 PVA 溶液塗佈在感測微電極和棉線上,由於棉線 有毛細現象,所以它可以在電極正面的填充液和固態電解質之 間形成一個電子的通路。之後將此元件置於室溫中 1-2 天陰乾 立即完成。
(7)接下來使用 AB 膠、O-ring、和玻璃板也將電極上方圍成一個 密閉的小腔室,這是為了之後量測方便。
(8)元件詳細封裝結構及流程見 Fig. 3.8。