서스펜딩된 나노결정 다이아몬드 상에 관통 유리 비아를 제조하는 방법

저렴한 가격과 견고한 플랫폼은 차세대 3D 마이크로 및 나노 디바이스 개발에 대한 핵심이다. 이러한 플랫폼을 제조하기 위해 나노결정 다이아몬드 (NCD) 는 생체적합성, 견고성, 기계적, 전기적, 전기화학적, 광학적 특성 등에 기인하여 매우 매력적인 물질인 한편, 관통 비아를 갖는 유리 기판은 유리의 우수한 특성에 기인하여 3D 집적화를 위한 이상적인 인터포저이다. 하나의 면에 초박형 NCD 필름의 서스펜딩된 부분으로 밀봉된 TGV의 어레이를 제조하기 위한 - 포토리소그래피 및 전사 프린팅이 없는 - 저비용 방법이 제시된다. 이러한 고도의 투명 구조체는 단일 세포 배양 및 분석을 위한 마이크로웰, 마이크로전극과 같은 3D 집적 디바이스, 및 양자 기술의 개발을 위한 플랫폼으로서 역할을 할 수 있다. 또한, NCD 를 실리콘 질화물 또는 실리콘 규화물로 대체할 수 있어, 작은 스케일의 복잡한 이종 구조체의 개발을 가능하게 한다. Low-cost and robust platforms are key for the development of next-generation 3D micro- and nanodevices. To fabricate such platforms, nanocrystalline diamond (NCD) is a highly appealing material due to its biocompatibility, robustness, and mechanical, electrical, electrochemical, and optical properties, while glass substrates with through vias are ideal interposers for 3D integration due to the excellent properties of glass. A low-cost process-free of photolithography and transfer printing-for fabricating arrays of TGVs that are sealed with suspended portions of an ultra-thin NCD film on one side is presented. These highly transparent structures may serve as a platform for the development of microwells for single-cell culture and analysis, 3D integrated devices such as microelectrodes, and quantum technologies. It is also possible to replace the NCD with silicon nitride or silicon carbide, allowing for the development of complex heterogeneous structures on a small scale.