Datblygodd grŵp ymchwil yr ymchwilydd Yang Liang yn Sefydliad Suzhou ar gyfer Astudio Uwch ym Mhrifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Tsieina ddull newydd ar gyfer gweithgynhyrchu micro-nano laser lled-ddargludyddion metel ocsid, a sylweddolodd argraffu laser strwythurau lled-ddargludyddion ZnO gyda thrachywiredd submicron, a chyfunol. gydag argraffu laser metel, am y tro cyntaf wedi gwirio ysgrifennu laser integredig uniongyrchol o gydrannau a chylchedau microelectroneg megis deuodau, triodau, memristors a chylchedau amgryptio, gan ymestyn y senarios cymhwyso prosesu micro-nano laser i faes microelectroneg, yn mae gan electroneg hyblyg, synwyryddion uwch, MEMS Intelligent a meysydd eraill ragolygon cymhwyso pwysig. Cyhoeddwyd canlyniadau'r ymchwil yn ddiweddar yn "Nature Communications" o dan y teitl "Microelectroneg Argraffedig Laser".
Mae electroneg argraffedig yn dechnoleg sy'n dod i'r amlwg sy'n defnyddio dulliau argraffu i gynhyrchu cynhyrchion electronig. Mae'n bodloni nodweddion hyblygrwydd a phersonoli'r genhedlaeth newydd o gynhyrchion electronig, a bydd yn dod â chwyldro technolegol newydd i'r diwydiant microelectroneg. Dros yr 20 mlynedd diwethaf, mae argraffu inkjet, trosglwyddiad a achosir gan laser (LIFT), neu dechnegau argraffu eraill wedi cymryd camau breision i alluogi cynhyrchu dyfeisiau microelectroneg organig ac anorganig swyddogaethol heb fod angen amgylchedd ystafell lân. Fodd bynnag, mae maint nodwedd nodweddiadol y dulliau argraffu uchod fel arfer ar orchymyn degau o ficronau, ac yn aml mae angen proses ôl-brosesu tymheredd uchel, neu'n dibynnu ar gyfuniad o brosesau lluosog i gyflawni prosesu dyfeisiau swyddogaethol. Mae technoleg prosesu micro-nano laser yn defnyddio'r rhyngweithio aflinol rhwng corbys laser a deunyddiau, a gall gyflawni strwythurau swyddogaethol cymhleth a gweithgynhyrchu ychwanegion dyfeisiau sy'n anodd eu cyflawni trwy ddulliau traddodiadol gyda thrachywiredd o <100 nm. Fodd bynnag, mae'r rhan fwyaf o'r strwythurau micro-nano-ffabrig laser presennol yn ddeunyddiau polymer sengl neu ddeunyddiau metel. Mae diffyg dulliau ysgrifennu uniongyrchol laser ar gyfer deunyddiau lled-ddargludyddion hefyd yn ei gwneud hi'n anodd ehangu cymhwysiad technoleg prosesu micro-nano laser i faes dyfeisiau microelectroneg.
Yn y traethawd ymchwil hwn, datblygodd yr ymchwilydd Yang Liang, mewn cydweithrediad ag ymchwilwyr yn yr Almaen ac Awstralia, argraffu laser yn arloesol fel technoleg argraffu ar gyfer dyfeisiau electronig swyddogaethol, gan wireddu lled-ddargludyddion (ZnO) a dargludydd (Argraffu laser cyfansawdd o ddeunyddiau amrywiol megis Pt ac Ag) (Ffigur 1), ac nid oes angen unrhyw gamau proses ôl-brosesu tymheredd uchel o gwbl, a maint y nodwedd lleiaf yw <1 µm. Mae'r datblygiad arloesol hwn yn ei gwneud hi'n bosibl addasu dyluniad ac argraffu dargludyddion, lled-ddargludyddion, a hyd yn oed gosodiad deunyddiau inswleiddio yn unol â swyddogaethau dyfeisiau microelectroneg, sy'n gwella'n fawr gywirdeb, hyblygrwydd a rheolaeth argraffu dyfeisiau microelectroneg. Ar y sail hon, llwyddodd y tîm ymchwil i sylweddoli'n llwyddiannus ysgrifennu laser integredig deuodau, memristors a chylchedau amgryptio na ellir eu hatgynhyrchu'n gorfforol (Ffigur 2). Mae'r dechnoleg hon yn gydnaws ag argraffu inkjet traddodiadol a thechnolegau eraill, a disgwylir iddo gael ei ymestyn i argraffu gwahanol ddeunyddiau lled-ddargludyddion metel ocsid P-math a math N, gan ddarparu dull newydd systematig ar gyfer prosesu cymhleth, ar raddfa fawr, dyfeisiau microelectroneg swyddogaethol tri dimensiwn.
Traethawd ymchwil: https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Amser post: Mar-09-2023