현재의 전사 인쇄 프로세스에는 더 크고 복잡한 유연한 장치를 만드는 데 어려움이 있는 여러 가지 제한 사항이 있습니다.
전사 속도, 나노 구조의 접착 및 방향과 같은 중요한 변수를 정확하게 제어하면 각 스탬프가 마지막 스탬프와 동일한지 확인하기 어렵습니다.
최종 기판에 폴리머 스탬프가 불완전하거나 잘못 정렬되면 표준 이하의 전자 성능을 일으키거나 장치가 작동하지 않을 수도 있습니다.
스탬핑 전사를 보다 효과적으로 만들기 위한 프로세스가 개발되었지만 레이저 및 자석과 같은 추가 장비가 필요한 경우가 많아 제조 비용이 추가됩니다.
Glasgow 팀은 기존의 전사 인쇄 프로세스의 한 단계를 제거했습니다. 나노구조를 최종 기판으로 옮기기 전에 부드러운 고분자 스탬프로 옮기는 대신, 그들의 새로운 공정은 실리콘을 유연한 표면에 직접 인쇄하기 위해 '직접 롤 전사'라고 부르는 것입니다.
이 공정은 100나노미터 미만의 얇은 실리콘 나노구조의 제작으로 시작됩니다. 그런 다음 폴리이미드라고 하는 유연한 고성능 플라스틱 호일 재료인 수용 기판을 화학 물질의 초박막 층으로 덮어 접착력을 향상시킵니다.
준비된 기판을 금속 튜브에 감고 팀이 개발한 컴퓨터 제어 기계가 튜브를 실리콘 웨이퍼 위로 굴려 유연한 재료로 옮깁니다.
공정을 신중하게 최적화함으로써 팀은 약 10평방 센티미터의 영역에 걸쳐 매우 균일한 인쇄물을 만들 수 있었으며 약 95%의 전사 수율로 나노미터 규모에서 대부분의 기존 전사 인쇄 공정보다 훨씬 높습니다.
이 연구는 공학 및 물리 과학 연구 위원회(EPSRC)의 자금 지원으로 지원되었습니다.