Дослідницька група дослідника Ян Ляна в Інституті перспективних досліджень Сучжоу при Університеті науки і технологій Китаю розробила новий метод лазерного виробництва мікронано напівпровідників з металооксиду, який реалізував лазерний друк напівпровідникових структур ZnO з субмікронною точністю та об’єднав це з металевим лазерним друком, вперше перевірив інтегрований лазерний прямий запис мікроелектронних компонентів і схем, таких як діоди, тріоди, мемистори та схеми шифрування, таким чином розширивши сценарії застосування лазерної обробки мікро-нано до сфери мікроелектроніки, в гнучка електроніка, вдосконалені датчики, інтелектуальні MEMS та інші галузі мають важливі перспективи застосування.Результати дослідження нещодавно були опубліковані в "Nature Communications" під назвою "Laser Printed Microelectronics".
Друкована електроніка – це нова технологія, яка використовує методи друку для виробництва електронних виробів.Він відповідає характеристикам гнучкості та персоналізації нового покоління електронних продуктів і принесе нову технологічну революцію в індустрію мікроелектроніки.За останні 20 років струменевий друк, лазерно-індукований перенос (LIFT) або інші технології друку досягли великих успіхів, щоб уможливити виготовлення функціональних органічних і неорганічних мікроелектронних пристроїв без потреби в середовищі чистих приміщень.Однак типовий розмір елемента вищезазначених методів друку зазвичай становить десятки мікрон і часто вимагає високотемпературного процесу постобробки або покладається на комбінацію кількох процесів для досягнення обробки функціональних пристроїв.Лазерна технологія мікро-нанообробки використовує нелінійну взаємодію між лазерними імпульсами та матеріалами та може досягати складних функціональних структур і адитивного виробництва пристроїв, які важко досягти традиційними методами з точністю <100 нм.Однак більшість поточних лазерних мікронаноструктур є монополімерними матеріалами або металевими матеріалами.Відсутність лазерних методів прямого запису для напівпровідникових матеріалів також ускладнює розширення застосування технології лазерної мікро-нанообробки в області мікроелектронних пристроїв.
У цій дисертації дослідник Ян Лян у співпраці з дослідниками з Німеччини та Австралії розробив інноваційний лазерний друк як технологію друку для функціональних електронних пристроїв, реалізуючи напівпровідник (ZnO) і провідник (композитний лазерний друк різних матеріалів, таких як Pt і Ag). (Малюнок 1), і взагалі не потребує жодних етапів високотемпературної постобробки, а мінімальний розмір елемента становить <1 мкм.Цей прорив дає змогу налаштувати дизайн і друк провідників, напівпровідників і навіть компонування ізоляційних матеріалів відповідно до функцій мікроелектронних пристроїв, що значно покращує точність, гнучкість і керованість мікроелектронних пристроїв друку.На цій основі дослідницька група успішно реалізувала інтегрований лазерний прямий запис діодів, мемристорів і фізично невідтворюваних схем шифрування (рис. 2).Ця технологія сумісна з традиційним струменевим друком та іншими технологіями та, як очікується, буде поширена на друк різних напівпровідникових металооксидних матеріалів P-типу та N-типу, забезпечуючи новий систематичний метод обробки складних, великомасштабних, тривимірні функціональні мікроелектронні пристрої.
Дипломна робота:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Час публікації: 09 березня 2023 р