EWOD 결과레포트

목차

1-1. 반도체 공정순서 및 관련 내용 기재

2-1. 물방울을 이동시키는 원리
2-2. 기판 위, 아래 소수성막을 코팅하는 이유(코팅하지 않았을 경우 발생할 수 있는 현상)

3. 실험결과 및 고찰

본문내용

일단 물 분자는 산소원자 하나와 수소원자 두개로 구성돼 있는데, 수소원자가 104.5도의 각도를 이루며 붙어 있기 때문에 (+)인 쪽과 (-)쪽이 생긴다. 이 극성 때문에 전기가 흐르는 금속에 끌리는 힘이 생기게 된다.
이 원리를 이용해 물방울에 전압을 인가함으로 물방울의 표면장력을 제어해 물방울의 접촉각을 변화시켜서 물방울을 이동시키는 것이다. 이것은 지난 실험에서 확인할 수 있었던 EWOD 현상을 이용한 것으로, Hydrophobic layer 사이에 DI water를 한 방울 떨어뜨리고 electrode에 전압을 순차적으로 인가하면 그 순서대로 물방울이 이동하는 것을 볼 수 있다. 전압을 가하면 물방울의 표면장력이 작아져 두 번째 그림처럼 물방울이 퍼지면서 접촉 면적이 넓어지게 되고, 전압을 중지하면 다시 표면장력이 커져 물방울이 모이게 되면서 앞으로 이동하는 것이다. 이때 사용하는 ITO Glass 라는 특수한 Glass는 인듐산화물과 주석산화물의 화합물로 색이 투명하고 전도성을 띈다. 전도성이 있는 물질여서 액적의 위치에 관계없이 전압을 주어 실험을 할 수 있고, 투명하기 때문에 물방울 이동의 관찰과 측정이 용이하다.

2-2. 기판 위, 아래 소수성막을 코팅하는 이유(코팅하지 않았을 경우 발생할 수 있는 현상)
소수성이란 물에 대한 친화력이 없는 성질로 물과 혼합되지 않는 성질을 말한다. 친수성 막을 사용한다면 물이 맞닿는 부분이 친수성이기 때문에 액적이 퍼지게 된다. 또한 전압을 인가하고 인가된 전압에 의해 물방울이 분극이 되면서 접촉각이 작아지고 물방울은 친수성 물질에 달라붙게 되어 심하면 물방울이 여러 조각으로 나누어 질 수도 있다. 그리고 전압이 커짐에 따라 액적이 전기분해 될 것이다. 그렇기 때문에 액적이 닿는 층에 소수성막을 사용하는 것이다. 소수성막을 사용하면 액적의 접촉각의 변화가 커져 액적이 움직이는 모습을 더 확실하게 볼 수 있고, 액적의 이동범위가 넓어질 것이다. 또한 액적의 전자 교환을 막아 수소와 산소분자로 전기분해 되는 것을 막을 수 있다.

참고 자료

없음