Figure 1-2 - uploaded by Arif Ul Alam
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![Schematic of proposed mechanism for hydrophobic [Si(100)] wafer bonding [28].](profile/Arif-Ul-Alam/publication/322749860/figure/fig2/AS:587592588341248@1517104398222/2-Schematic-of-proposed-mechanism-for-hydrophobic-Si100-wafer-bonding-28.png)
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Surface preparation and its exposure to different processing conditions is a key step in heterogeneous integration of electronics, photonics, fluidics and/or mechanical components for More-than-Moore applications. Therefore, it is critical to understand how various processing and environmental conditions affect the surface properties of bonding sub...
Citations
... Generally, it is observed that a low value of contact angle (θ) means that the wettability of sample is high, which signifies that the sample is hydrophilic while a high contact angle indicates poor wetting which signifies that the sample is less wettable. Figure 2.18 represents a schematic of water contact angle with Young's equation [109]. In general, if θ is larger than 90 degree, the sample is hydrophobic; if θ is smaller than 90 degree, the sample is hydrophilic. ...
In the last few years, active research works on hybrid perovskite solar cells (HPSCs) have been going on throughout the world as a part of clean energy revolution. HPSCs have already proved their potentiality as future solar technology through their promising photovoltaic performances and ability for low temperature based solution processing. Nevertheless, still there are remaining challenges of better charge carrier dynamics and defects minimization in HPSCs. Overcoming these challenges are very important to achieve high power conversion efficiency (PCE) practically. Aiming this, a novel organic halide salt called Phenylhydrazinium Iodide (PHAI) is introduced as additive with CH3NH3PbI3 perovskite precursor in this study. Incorporation of a very small amount of PHAI causes significant enhancement of charge carrier dynamics in HPSCs resulting ~15% increase of device’s short circuit current density. In addition, PHAI treatment helps to reduce perovskite grain boundary defects more than 0.5 times than the pristine CH3NH3PbI3 HPSCs. This reduction in defects contributes to minimize the non-radiative recombination of photogenerated charge carriers. Consequently, overall 20% improvement in PCE is achieved through PHAI additive treatment providing ~18% efficient CH3NH3PbI3 inverted hybrid perovskite solar cells. Besides, PHAI treated HPSCs exhibit superior ambient stability than the pristine devices in unencapsulated condition.
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... The publication also reported advancing and receding CAs of about 39 and 23° for piranha solution cleaned quarz surface. Another study reported an air-water CA of about 45° on silica that had been cleaned using reactive ion etching oxygen plasma [57]. ...
... Ce modèle s'applique à l'adhérence des verres silicates, bien que le comportement microscopique du verre varie légèrement en raison de la présence d'éléments autres que le silicium et l'oxygène dans sa composition. D'après la littérature, pour une rugosité et une propreté de surface compatible à l'adhérence moléculaire, les paramètres qui influent sur le collage sont le nombre de liaisons covalentes créées et les paramètres du recuit thermique [79]. L'augmentation de la réactivité des surfaces et l'efficacité de diffusion des molécules d'eau en dehors de l'interface de collage sont recherchées afin d'optimiser le taux de condensation de la réaction (2.3). ...
L’exploitation de l’énergie nucléaire pour la production d’électricité présente un défi de gestion des e˜uents radiotoxiques pour les générations présentes et futures. Face à ce constat, la communauté des chimistes recherche continument à améliorer les solutions de traitement et de recyclage du combustible usé. Dans le contrôle de ces procédés, les opérations d’analyse jouent un rôle primordial. La miniaturisation des procédés est un des enjeux principaux de la recherche en sûreté nucléaire, dans un e˙ort de réduction des risques, des délais et des coûts des activités de laboratoire. Dans ce contexte, les travaux présentés ici sont issus d’une collaboration entre le CEA de Marcoule et l’IMEP-LAHC et traitent de la mise au point d’un microsystème optofluidique sur verre, adapté à la mesure de concentration de plutonium (VI) en acide nitrique. Une source de lumière sonde est confinée dans un guide d’onde obtenu par échange d’ions et interagit par onde évanescente avec un canal microfluidique. La raie d’absorption à 832 nm du Pu(VI) dans la solution à analyser devient donc observable dans le spectre de la lumière après une certaine longueur d’interaction. Un des enjeux principaux est de fabriquer un capteur très robuste, fonctionnel en boîte à gants. L’assemblage du dispositif est e˙ectué par collage moléculaire avec un procédé permettant d’atteindre une énergie de surface > 2, 5 J·m2 suÿsante à garantir la tenue du dispositifs à des pressions testées jusqu’à 2 bars dans les canaux. Les fonctions optiques et fluidiques du dispositif sont complètement interfacées avec des fibres optiques et des capillaires fluidiques. Des mesures spectrales d’une solution de plutonium (VI) en acide nitrique ont permis de vérifier la compatibilité de la solution technologique abordée pour la manipulation d’acides forts et la résistance à l’irradiation. Le système présente une limite de détection de 1,6·10−2 mol·L−1 Pu(VI) pour un volume sondé inférieur à 1 nano-litre, au sein d’un microcanal de 21 micro-litres. Une structure permettant d’optimiser la sensibilité du capteur ainsi que le volume du canal est étudiée en perspective du travail de thèse, afin d’atteindre les performances équivalentes à des outils commerciaux pour des volumes sondés de l’ordre de quelques nano-litres.
Advances in nuclear fuel reprocessing have led to a surging need for novel chemical analysis tools. In this paper, we present a packaged lab-on-chip approach with co-integration of optical and micro-fluidic functions on a glass substrate as a solution. A chip was built and packaged to obtain light/fluid interaction in order for the entire device to make spectral measurements using the photo spectroscopy absorption principle. The interaction between the analyte solution and light takes place at the boundary between a waveguide and a fluid micro-channel thanks to the evanescent part of the waveguide’s guided mode that propagates into the fluid. The waveguide was obtained via ion exchange on a glass wafer. The input and the output of the waveguides were pigtailed with standard single mode optical fibers. The micro-scale fluid channel was elaborated with a lithography procedure and hydrofluoric acid wet etching resulting in a 150±8 μm deep channel. The channel was designed with fluidic accesses, in order for the chip to be compatible with commercial fluidic interfaces/chip mounts. This allows for analyte fluid in external capillaries to be pumped into the device through micro-pipes, hence resulting in a fully packaged chip. In order to produce this co-integrated structure, two substrates were bonded. A study of direct glass wafer-to-wafer molecular bonding was carried-out to improve detector sturdiness and durability and put forward a bonding protocol with a bonding surface energy of γ>2.0 J.m⁻². Detector viability was shown by obtaining optical mode measurements and detecting traces of 1.2 M neodymium (Nd) solute in 12±1 μL of 0.01 M and pH 2 nitric acid (HNO3) solvent by obtaining an absorption peak specific to neodymium at 795 nm.
