Istraživačka grupa istraživača Yanga Lianga na Institutu za napredne studije Suzhou na Sveučilištu znanosti i tehnologije u Kini razvila je novu metodu za lasersku mikro-nano proizvodnju metalnih oksida poluvodiča, koja je ostvarila laserski ispis ZnO poluvodičkih struktura s submikronskom preciznošću i kombinirala s metalnim laserskim ispisom, po prvi put je potvrdio integrirano lasersko izravno pisanje mikroelektroničkih komponenti i sklopova kao što su diode, triode, memristori i krugovi za šifriranje, proširujući tako scenarije primjene laserske mikro-nano obrade na polje mikroelektronike, u fleksibilna elektronika, napredni senzori, inteligentni MEMS i druga polja imaju važne izglede za primjenu.Rezultati istraživanja nedavno su objavljeni u "Nature Communications" pod naslovom "Laser Printed Microelectronics".
Tiskana elektronika je tehnologija u nastajanju koja koristi metode ispisa za proizvodnju elektroničkih proizvoda.Zadovoljava karakteristike fleksibilnosti i personalizacije nove generacije elektroničkih proizvoda, te će donijeti novu tehnološku revoluciju u industriju mikroelektronike.Tijekom proteklih 20 godina, inkjet ispis, laserski inducirani prijenos (LIFT) ili druge tehnike ispisa učinile su veliki napredak kako bi omogućile proizvodnju funkcionalnih organskih i anorganskih mikroelektroničkih uređaja bez potrebe za okruženjem čiste sobe.Međutim, tipična veličina značajke gore navedenih metoda ispisa obično je reda veličine desetaka mikrona i često zahtijeva proces naknadne obrade na visokoj temperaturi ili se oslanja na kombinaciju višestrukih procesa kako bi se postigla obrada funkcionalnih uređaja.Laserska mikro-nano tehnologija obrade koristi nelinearnu interakciju između laserskih impulsa i materijala i može postići složene funkcionalne strukture i aditivnu proizvodnju uređaja koje je teško postići tradicionalnim metodama s preciznošću od <100 nm.Međutim, većina trenutnih laserskih mikro-nano-fabriciranih struktura su pojedinačni polimerni materijali ili metalni materijali.Nedostatak metoda laserskog izravnog pisanja za poluvodičke materijale također otežava proširenje primjene laserske mikro-nano tehnologije obrade na područje mikroelektroničkih uređaja.
U ovom diplomskom radu istraživač Yang Liang je u suradnji s istraživačima u Njemačkoj i Australiji inovativno razvio laserski ispis kao tehnologiju ispisa za funkcionalne elektroničke uređaje, ostvarujući poluvodiče (ZnO) i vodiče (Kompozitni laserski ispis različitih materijala kao što su Pt i Ag) (Slika 1), i uopće ne zahtijeva nikakve korake naknadne obrade na visokoj temperaturi, a minimalna veličina značajke je <1 µm.Ovo otkriće omogućuje prilagodbu dizajna i ispisa vodiča, poluvodiča, pa čak i rasporeda izolacijskih materijala prema funkcijama mikroelektroničkih uređaja, što uvelike poboljšava točnost, fleksibilnost i upravljivost ispisnih mikroelektroničkih uređaja.Na temelju toga, istraživački tim uspješno je realizirao integrirano lasersko izravno pisanje dioda, memristora i fizički neponovljivih sklopova za šifriranje (slika 2).Ova je tehnologija kompatibilna s tradicionalnim inkjet ispisom i drugim tehnologijama, a očekuje se da će biti proširena na ispis različitih P-tipa i N-tipa poluvodičkih metalnih oksidnih materijala, pružajući sustavnu novu metodu za obradu složenih, velikih, trodimenzionalni funkcionalni mikroelektronički uređaji.
diplomski rad:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Vrijeme objave: 9. ožujka 2023