Fabrication of a gap structure for near-field heat transfer

Tutkimuksessa kehitettiin kahden vaiheen valmistusprosessi rakorakenteen valmistamiseen, jossa on metallista valmistetut johdot. Tämä rakorakenne on tarkoitettu lähikentän lämmönsiirtymisen mittaamiseen. Valmistus tehtiin pääasiassa 3D-litografialla käyttämällä Nanoscribe Photonic Professional -järjestelmää. Valmistukseen sisältyi myös ALD (Atomic Layer Deposition), metallipäällystys höyrystämällä, lift-off ja ionisuihkujyrsintä. Valmistettu rakenne koostuu kahdesta suorakulmaisesta särmiöstä lähellä toisiaan, jotka muodostavat ripustetun yhdensuuntaisten tasojen geometrian. Särmiöiden päälle tehdyt metalloinnit koostuivat ohuesta kultalangasta, joka voi toimia resistiivisenä lämpömittarina ja lämmittimenä. Valmistusprosessi kehitettiin onnistuneesti ja (1.97 ± 0.05) µm leveä rako saavutettiin. Suurimmat ongelmat valmistuksessa olivat jännitys 3D rakenteissa, joka rajoittaa raon kokoa, ja metalloinneille tarvitun lift-off -prosessin vaikeus. Usein rakenteet hajosivat tai ylimääräistä kultakalvoa jäi rakenteiden päälle. Lisäksi tehtiin mittauksia, jotka osoittivat että valmistetut langat voivat toimia lämmittimenä ja lämpömittarina suuremmissa lämpötiloissa kuin 25 K.