Araştırmacı Yang Liang'ın Çin Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Suzhou İleri Araştırma Enstitüsü'ndeki araştırma grubu, metal oksit yarı iletken lazer mikro-nano üretimi için ZnO yarı iletken yapıların mikron altı hassasiyetle lazer baskısını gerçekleştiren yeni bir yöntem geliştirdi. metal lazer baskı ile ilk kez diyotlar, triyotlar, memristörler ve şifreleme devreleri gibi mikroelektronik bileşenlerin ve devrelerin entegre lazerle doğrudan yazılmasını doğruladı ve böylece lazer mikro-nano işlemenin uygulama senaryolarını mikroelektronik alanına genişletti. esnek elektronikler, gelişmiş sensörler, Akıllı MEMS ve diğer alanlar önemli uygulama olanaklarına sahiptir. Araştırma sonuçları yakın zamanda "Nature Communications" dergisinde "Lazer Baskılı Mikroelektronik" başlığı altında yayınlandı.
Basılı elektronik, elektronik ürünler üretmek için baskı yöntemlerini kullanan, gelişen bir teknolojidir. Yeni nesil elektronik ürünlerin esneklik ve kişiselleştirme özelliklerini karşılıyor ve mikroelektronik endüstrisine yeni bir teknolojik devrim getirecek. Geçtiğimiz 20 yılda, mürekkep püskürtmeli baskı, lazer kaynaklı transfer (LIFT) veya diğer baskı teknikleri, temiz oda ortamına ihtiyaç duymadan fonksiyonel organik ve inorganik mikroelektronik cihazların üretimini mümkün kılmak için büyük ilerlemeler kaydetti. Bununla birlikte, yukarıdaki yazdırma yöntemlerinin tipik özellik boyutu genellikle onlarca mikron mertebesindedir ve sıklıkla yüksek sıcaklıkta bir işlem sonrası işlemi gerektirir veya işlevsel cihazların işlenmesini sağlamak için birden fazla işlemin birleşimine dayanır. Lazer mikro-nano işleme teknolojisi, lazer darbeleri ve malzemeler arasındaki doğrusal olmayan etkileşimi kullanır ve karmaşık işlevsel yapılara ve geleneksel yöntemlerle elde edilmesi zor olan cihazların katmanlı imalatını <100 nm hassasiyetle elde edebilir. Bununla birlikte, mevcut lazer mikro-nano-fabrikasyonlu yapıların çoğu, tek polimer malzemeler veya metal malzemelerdir. Yarı iletken malzemeler için lazerle doğrudan yazma yöntemlerinin bulunmaması, lazer mikro-nano işleme teknolojisinin mikroelektronik cihazlar alanına uygulanmasını da zorlaştırıyor.
Bu tezde, araştırmacı Yang Liang, Almanya ve Avustralya'daki araştırmacılarla işbirliği içinde, yarı iletken (ZnO) ve iletken (Pt ve Ag gibi çeşitli malzemelere kompozit lazer baskı) gerçekleştirerek, fonksiyonel elektronik cihazlar için bir baskı teknolojisi olarak lazer baskıyı yenilikçi bir şekilde geliştirdi. (Şekil 1) ve herhangi bir yüksek sıcaklıkta işlem sonrası işlem adımı gerektirmez ve minimum özellik boyutu <1 µm'dir. Bu buluş, iletkenlerin, yarı iletkenlerin tasarımını ve baskısını ve hatta yalıtım malzemelerinin yerleşimini mikroelektronik cihazların işlevlerine göre özelleştirmeyi mümkün kılıyor; bu da mikroelektronik cihazların basımının doğruluğunu, esnekliğini ve kontrol edilebilirliğini büyük ölçüde artırıyor. Bu temelde, araştırma ekibi diyotların, memristörlerin ve fiziksel olarak tekrarlanamayan şifreleme devrelerinin entegre lazerle doğrudan yazılmasını başarıyla gerçekleştirdi (Şekil 2). Bu teknolojinin geleneksel mürekkep püskürtmeli baskı ve diğer teknolojilerle uyumlu olup, çeşitli P tipi ve N tipi yarı iletken metal oksit malzemelerin baskısını kapsayacak şekilde genişletilmesi ve karmaşık, büyük ölçekli, üç boyutlu fonksiyonel mikroelektronik cihazlar.
Tez:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Gönderim zamanı: Mart-09-2023