Teadlane Yang Liangi uurimisgrupp Suzhou Teadus- ja Tehnoloogiaülikooli arenenud uuringu instituudis töötas välja uue meetodi metalloksiidi pooljuhtide laser-mikro-nano tootmiseks, mis realiseeris ZnO semikstruktuuride laserprintimise ja kombineeris see metallist laserprintimisega ja kombineeris see metallist lasertrükiga ja ühendas esimest korda. Sellised vooluringid nagu dioodid, trioodid, memristorid ja krüptimisahelad, laiendades seega laser-mikro-nano töötlemise rakendusstsenaariume mikroelektroonika valdkonda, paindlikes elektroonikas, täiustatud anduritel, intelligentsetel MEM-idel ja muudel väljadel on olulised rakenduse väljavaated. Uurimistulemused avaldati hiljuti filmis "Nature Communications" pealkirja all "Laser -trükitud mikroelektroonika".
Trükitud elektroonika on tärkava tehnoloogia, mis kasutab elektrooniliste toodete tootmiseks printimismeetodeid. See vastab uue põlvkonna elektrooniliste toodete paindlikkuse ja isikupärastamise omadustele ning toob mikroelektroonikatööstusele uue tehnoloogilise revolutsiooni. Viimase 20 aasta jooksul on tindiprintimine, laser-indutseeritud ülekandmine (lift) või muud trükitehnikad teinud suuri edusamme, et võimaldada funktsionaalsete orgaaniliste ja anorgaaniliste mikroelektroonikaseadmete valmistamist, ilma et oleks vaja puhast keskkonda. Ülaltoodud printimismeetodite tüüpiline tunnusjoon on tavaliselt kümnete mikronite suurus ja nõuab sageli kõrge temperatuurijärgset töötlemise protsessi või tugineb funktsionaalsete seadmete töötlemise saavutamiseks mitme protsessi kombinatsioonile. Laser-mikro-nano töötlemistehnoloogia kasutab mittelineaarset interaktsiooni laserimpulsside ja materjalide vahel ning suudab saavutada keerulisi funktsionaalseid struktuure ja seadmete lisatootmist, mida on traditsiooniliste meetodite abil keeruline saavutada, täpsusega <100 nm. Enamik praegustest laser-mikro-nanoga valmistatud struktuuridest on ühe polümeermaterjali või metallmaterjalid. Pooljuhtmaterjalide laser otsese kirjutamismeetodite puudumine raskendab ka laser-mikro-nano töötlemise tehnoloogia laiendamist mikroelektroonikaseadmete valdkonda.
Selles lõputöös arendas teadlane Yang Liang koostöös Saksamaa ja Austraalia teadlastega innovatiivselt lasertrükkidena funktsionaalsete elektroonikaseadmete trükkimise tehnoloogiana, realiseerides pooljuhi (ZNO) ja juhi (mitmesuguste materjalide komposiitlaser-printimine, näiteks PT ja Ag) (joonis 1) ja mis ei vaja mingit suuri-protsessi. See läbimurre võimaldab kohandada juhtmete, pooljuhtide kujundust ja printimist ning isegi isoleermaterjalide paigutust vastavalt mikroelektrooniliste seadmete funktsioonidele, mis parandavad märkimisväärselt mikroelektrooniliste seadmete printimise täpsust, paindlikkust ja juhitavust. Selle põhjal realiseeris uurimisrühm edukalt dioodide, memristorite ja füüsiliselt taaselustamatute krüptimisahelate integreeritud laserkatte kirjutamist (joonis 2). See tehnoloogia ühildub traditsioonilise tindiprintimise ja muude tehnoloogiatega ning eeldatakse, et seda laiendatakse erinevate p-tüüpi ja N-tüüpi pooljuhtide metalloksiidmaterjalide printimisele, pakkudes süstemaatilist uut meetodit keerukate, suuremahuliste, kolmemõõtmeliste funktsionaalsete mikroelektrooniliste seadmete töötlemiseks.
Lõputöö: https: //www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Postiaeg: märts 09-2023