In silicon trên đế uốn cong

Cập nhật: ngày 6 tháng 2023 năm XNUMX
In silicon trên đế uốn cong

Quy trình in chuyển nhượng hiện tại có một số hạn chế khiến việc tạo ra các thiết bị linh hoạt phức tạp, quy mô lớn hơn trở nên khó khăn hơn.

Việc kiểm soát chính xác các biến quan trọng như tốc độ truyền, độ bám dính và định hướng của cấu trúc nano, gây khó khăn cho việc đảm bảo mỗi con tem giống hệt với con tem cuối cùng.

Một tem polyme không hoàn chỉnh hoặc bị lệch trên bề mặt cuối cùng có thể dẫn đến hiệu suất điện tử không đạt tiêu chuẩn hoặc thậm chí ngăn các thiết bị hoạt động.

Trong khi các quy trình đã được phát triển để làm cho quá trình chuyển dập hiệu quả hơn, chúng thường yêu cầu thiết bị bổ sung như la-de và nam châm, làm tăng thêm chi phí sản xuất.

Nhóm Glasgow đã loại bỏ một giai đoạn của quy trình in chuyển thông thường. Thay vì chuyển các cấu trúc nano sang một con tem polyme mềm trước khi nó được chuyển đến chất nền cuối cùng, quy trình mới của họ mà họ gọi là 'chuyển cuộn trực tiếp' để in silicon thẳng lên một bề mặt linh hoạt.

Quá trình này bắt đầu bằng việc chế tạo cấu trúc nano silicon mỏng dưới 100 nanomet. Sau đó, chất nền tiếp nhận - một vật liệu lá nhựa dẻo, hiệu suất cao được gọi là polyimide - được phủ trong một lớp hóa chất siêu mỏng để cải thiện độ bám dính.

Chất nền đã chuẩn bị được bọc xung quanh một ống kim loại và một máy điều khiển bằng máy tính do nhóm phát triển sau đó cuộn ống lên tấm silicon, chuyển nó sang vật liệu dẻo.

Bằng cách tối ưu hóa quy trình một cách cẩn thận, nhóm đã quản lý để tạo ra các bản in có độ đồng đều cao trên diện tích khoảng 10 cm vuông, với năng suất truyền khoảng 95% - cao hơn đáng kể so với hầu hết các quy trình in chuyển thông thường ở quy mô nanomet.

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi sự tài trợ của Hội đồng Nghiên cứu Khoa học Vật lý và Kỹ thuật (EPSRC)