Tyrėjo Yang Liang tyrimų grupė Kinijos mokslo ir technologijų universiteto Sudžou pažangiųjų studijų institute sukūrė naują metalo oksido puslaidininkių lazerinės mikro-nano gamybos metodą, kuris įgyvendino ZnO puslaidininkinių struktūrų spausdinimą lazeriu submikroniniu tikslumu ir sujungė. su metaliniu lazeriniu spausdinimu pirmą kartą patikrino integruotą lazerinį tiesioginį mikroelektroninių komponentų ir grandinių, pvz., diodų, triodų, memristorių ir šifravimo grandinių, rašymą, taip išplėtus lazerinio mikro-nano apdorojimo scenarijus į mikroelektronikos sritį. lanksti elektronika, pažangūs jutikliai, intelektualūs MEMS ir kitos sritys turi svarbių taikymo perspektyvų. Tyrimo rezultatai neseniai buvo paskelbti "Nature Communications" pavadinimu "Laser Printed Microelectronics".
Spausdinta elektronika yra nauja technologija, kuri naudoja spausdinimo metodus elektroniniams gaminiams gaminti. Jis atitinka naujos kartos elektroninių gaminių lankstumo ir individualizavimo ypatybes ir atneš naują technologinę revoliuciją mikroelektronikos pramonei. Per pastaruosius 20 metų rašalinis spausdinimas, lazeriu sukeltas perkėlimas (LIFT) ar kitos spausdinimo technologijos padarė didelę pažangą, kad būtų galima gaminti funkcinius organinius ir neorganinius mikroelektroninius prietaisus, nereikalaujant švarios patalpos aplinkos. Tačiau tipiškas pirmiau minėtų spausdinimo metodų ypatybės dydis paprastai yra dešimtys mikronų ir dažnai reikalauja aukšto temperatūros papildomo apdorojimo proceso arba priklauso nuo kelių procesų derinio, kad būtų galima apdoroti funkcinius įrenginius. Lazerio mikro-nano apdorojimo technologija naudoja netiesinę lazerio impulsų ir medžiagų sąveiką ir gali pasiekti sudėtingas funkcines struktūras ir papildyti prietaisų gamybą, kuriuos sunku pasiekti tradiciniais metodais <100 nm tikslumu. Tačiau dauguma dabartinių lazerinių mikro-nano konstrukcijų yra vienos polimerinės medžiagos arba metalinės medžiagos. Dėl tiesioginio lazerinio puslaidininkinių medžiagų rašymo metodų trūkumo taip pat sunku išplėsti lazerinio mikro-nano apdorojimo technologijos taikymą mikroelektronikos prietaisų srityje.
Šiame darbe tyrėjas Yang Liang, bendradarbiaudamas su Vokietijos ir Australijos mokslininkais, novatoriškai sukūrė lazerinį spausdinimą kaip funkcinių elektroninių prietaisų spausdinimo technologiją, realizuojančią puslaidininkius (ZnO) ir laidininkus (įvairių medžiagų, tokių kaip Pt ir Ag, sudėtinis lazerinis spausdinimas). (1 pav.) ir nereikalauja jokių aukštoje temperatūroje atliekamo papildomo apdorojimo etapų, o mažiausias elemento dydis yra <1 µm. Šis proveržis leidžia pritaikyti laidininkų, puslaidininkių dizainą ir spausdinimą, netgi izoliacinių medžiagų išdėstymą pagal mikroelektronikos prietaisų funkcijas, o tai labai pagerina spausdinimo mikroelektronikos prietaisų tikslumą, lankstumą ir valdomumą. Šiuo pagrindu tyrėjų komanda sėkmingai įgyvendino integruotą lazerinį tiesioginį diodų, memristorių ir fiziškai neatkuriamų šifravimo grandinių rašymą (2 pav.). Ši technologija suderinama su tradiciniu rašaliniu spausdinimu ir kitomis technologijomis ir tikimasi, kad ji bus išplėsta spausdinant įvairias P tipo ir N tipo puslaidininkinių metalo oksidų medžiagas, suteikiant sistemingą naują metodą sudėtingų, didelio masto, trimačiai funkciniai mikroelektroniniai prietaisai.
Diplominis darbas:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Paskelbimo laikas: 2023-09-09