Текущий процесс трансферной печати имеет ряд ограничений, которые затрудняют создание более крупных и сложных гибких устройств.
Точный контроль критических переменных, таких как скорость переноса, а также адгезия и ориентация наноструктуры, затрудняет обеспечение идентичности каждого штампа предыдущему.
Неполный или смещенный полимерный штамп на окончательной подложке может привести к некачественным электронным характеристикам или даже помешать работе устройств.
Несмотря на то, что были разработаны процессы для повышения эффективности переноса штамповки, они часто требуют дополнительного оборудования, такого как лазеры и магниты, что увеличивает стоимость производства.
Команда Глазго удалила один этап традиционного процесса трансферной печати. Вместо переноса наноструктур на мягкий полимерный штамп перед тем, как он будет перенесен на окончательную подложку, их новый процесс, который они называют «прямым роликовым переносом», позволяет печатать кремний прямо на гибкой поверхности.
Процесс начинается с изготовления тонкой кремниевой наноструктуры размером менее 100 нанометров. Затем принимающая подложка - гибкая высококачественная пластиковая пленка, называемая полиимидом, - покрывается ультратонким слоем химикатов для улучшения адгезии.
Подготовленную подложку оборачивают вокруг металлической трубки, а затем разработанная командой машина с компьютерным управлением катит трубку по кремниевой пластине, перенося ее на гибкий материал.
Путем тщательной оптимизации процесса команде удалось создать однородные отпечатки на площади около 10 квадратных сантиметров с выходом переноса около 95%, что значительно выше, чем у большинства традиционных процессов трансферной печати в нанометровом масштабе.
Исследование финансировалось Исследовательским советом по инженерным и физическим наукам (EPSRC).