Grupul de cercetare al cercetătorului Yang Liang de la Institutul Suzhou pentru Studii Avansate de la Universitatea de Știință și Tehnologie din China a dezvoltat o nouă metodă pentru fabricarea micro-nano cu laser semiconductor cu oxid de metal, care a realizat imprimarea laser a structurilor semiconductoare ZnO cu precizie submicroană și a combinat cu imprimare laser metal, a verificat pentru prima dată scrierea directă laser integrată a componentelor microelectronice și a circuitelor precum diode, triode, memristoare și circuite de criptare, extinzând astfel scenariile de aplicare a micro-nanoprelucrării laser în domeniul microelectronicii, în electronica flexibilă, senzorii avansați, MEMS inteligent și alte domenii au perspective importante de aplicare. Rezultatele cercetării au fost publicate recent în „Nature Communications” sub titlul „Laser Printed Microelectronics”.
Electronica tipărită este o tehnologie în curs de dezvoltare care utilizează metode de imprimare pentru a fabrica produse electronice. Îndeplinește caracteristicile de flexibilitate și personalizare ale noii generații de produse electronice și va aduce o nouă revoluție tehnologică în industria microelectronică. În ultimii 20 de ani, imprimarea cu jet de cerneală, transferul indus cu laser (LIFT) sau alte tehnici de imprimare au făcut pași mari pentru a permite fabricarea dispozitivelor microelectronice funcționale organice și anorganice fără a fi nevoie de un mediu de cameră curată. Cu toate acestea, dimensiunea caracteristică tipică a metodelor de imprimare de mai sus este de obicei de ordinul zecilor de microni și necesită adesea un proces de post-procesare la temperatură ridicată sau se bazează pe o combinație de procese multiple pentru a realiza procesarea dispozitivelor funcționale. Tehnologia de procesare micro-nano laser utilizează interacțiunea neliniară dintre impulsurile laser și materialele și poate realiza structuri funcționale complexe și fabricarea aditivă a dispozitivelor care sunt dificil de realizat prin metode tradiționale cu o precizie <100 nm. Cu toate acestea, majoritatea structurilor micro-nano-fabricate cu laser actuale sunt materiale polimerice unice sau materiale metalice. Lipsa metodelor de scriere directă cu laser pentru materialele semiconductoare face, de asemenea, dificilă extinderea aplicării tehnologiei de procesare micro-nano laser în domeniul dispozitivelor microelectronice.
În această teză, cercetătorul Yang Liang, în colaborare cu cercetători din Germania și Australia, a dezvoltat în mod inovator imprimarea laser ca tehnologie de imprimare pentru dispozitive electronice funcționale, realizând semiconductori (ZnO) și conductori (Imprimarea laser compozită a diferitelor materiale precum Pt și Ag) (Figura 1) și nu necesită deloc etapele procesului de post-procesare la temperatură înaltă, iar dimensiunea minimă a caracteristicilor este <1 µm. Această descoperire face posibilă personalizarea designului și tipăririi conductoarelor, semiconductorilor și chiar a dispunerii materialelor izolatoare în funcție de funcțiile dispozitivelor microelectronice, ceea ce îmbunătățește considerabil precizia, flexibilitatea și controlabilitatea dispozitivelor microelectronice de imprimare. Pe această bază, echipa de cercetare a realizat cu succes scrierea directă laser integrată a diodelor, memristoarelor și a circuitelor de criptare nereproductibile fizic (Figura 2). Această tehnologie este compatibilă cu tipărirea cu jet de cerneală tradițională și cu alte tehnologii și este de așteptat să fie extinsă la tipărirea diferitelor materiale de oxid metalic semiconductor de tip P și de tip N, oferind o nouă metodă sistematică de procesare a complexelor, la scară largă, dispozitive microelectronice funcționale tridimensionale.
teză:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Ora postării: Mar-09-2023