การพิมพ์ซิลิกอนบนพื้นผิวที่โค้งงอ

อัปเดต: 6 สิงหาคม 2023
การพิมพ์ซิลิกอนบนพื้นผิวที่โค้งงอ

กระบวนการพิมพ์แบบถ่ายโอนข้อมูลในปัจจุบันมีข้อจำกัดหลายประการ ซึ่งทำให้ยากต่อการสร้างอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่นขนาดใหญ่และซับซ้อนมากขึ้น

การควบคุมตัวแปรที่สำคัญอย่างแม่นยำ เช่น ความเร็วของการถ่ายโอน การยึดเกาะและการวางแนวของโครงสร้างนาโน ทำให้ยากต่อการตรวจสอบแต่ละตราประทับที่เหมือนกันกับครั้งสุดท้าย

แสตมป์โพลีเมอร์ที่ไม่สมบูรณ์หรือไม่ตรงแนวบนซับสเตรตขั้นสุดท้ายอาจนำไปสู่ประสิทธิภาพทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ต่ำกว่ามาตรฐาน หรือแม้กระทั่งป้องกันไม่ให้อุปกรณ์ทำงาน

ในขณะที่กระบวนการต่างๆ ได้รับการพัฒนาเพื่อให้การถ่ายโอนการปั๊มมีประสิทธิภาพมากขึ้น พวกเขามักจะต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติม เช่น เลเซอร์และแม่เหล็ก ซึ่งเพิ่มต้นทุนการผลิตเพิ่มเติม

ทีมงานกลาสโกว์ได้ลบขั้นตอนหนึ่งของกระบวนการพิมพ์โอนแบบธรรมดา แทนที่จะถ่ายโอนโครงสร้างนาโนไปยังตราประทับโพลีเมอร์ที่อ่อนนุ่มก่อนที่จะถ่ายโอนไปยังพื้นผิวขั้นสุดท้าย กระบวนการใหม่ของพวกเขาที่เรียกว่า 'การถ่ายโอนม้วนโดยตรง' เพื่อพิมพ์ซิลิกอนลงบนพื้นผิวที่ยืดหยุ่นได้โดยตรง

กระบวนการเริ่มต้นด้วยการสร้างโครงสร้างนาโนซิลิกอนบางที่มีขนาดน้อยกว่า 100 นาโนเมตร จากนั้นพื้นผิวรับซึ่งเป็นวัสดุฟอยล์พลาสติกที่ยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพสูงที่เรียกว่าโพลิอิไมด์จะถูกเคลือบด้วยชั้นบางเฉียบของสารเคมีเพื่อปรับปรุงการยึดเกาะ

วัสดุพิมพ์ที่เตรียมไว้จะพันรอบท่อโลหะ และเครื่องจักรที่ควบคุมด้วยคอมพิวเตอร์ซึ่งพัฒนาขึ้นโดยทีมงานจะม้วนท่อบนแผ่นเวเฟอร์ซิลิกอนเพื่อถ่ายโอนไปยังวัสดุที่ยืดหยุ่นได้

ด้วยการเพิ่มประสิทธิภาพกระบวนการอย่างรอบคอบ ทีมงานจึงสามารถสร้างงานพิมพ์ที่มีความสม่ำเสมอสูงบนพื้นที่ประมาณ 10 ตารางเซนติเมตร โดยให้ผลผลิตประมาณ 95% ซึ่งสูงกว่ากระบวนการพิมพ์แบบถ่ายโอนทั่วไปในระดับนาโนเมตรอย่างมาก

การวิจัยได้รับทุนสนับสนุนจากสภาวิจัยวิศวกรรมและวิทยาศาสตร์กายภาพ (EPSRC)