Кытайдын Илим жана технология университетинин Сучжоудагы Өркүндөтүлгөн изилдөө институтунун изилдөөчүсү Ян Ляндын изилдөө тобу металл оксидинин жарым өткөргүчтөрүн лазердик микро-нано өндүрүшүнүн жаңы ыкмасын иштеп чыгышты, ал ZnO жарым өткөргүч структураларын микрон астындагы тактык менен лазердик басып чыгарууну ишке ашырды. аны металл лазердик басып чыгаруу менен, биринчи жолу диоддор, триоддор, мемристорлор жана шифрлөө схемалары сыяктуу микроэлектрондук компоненттердин жана схемалардын интеграцияланган лазердик түз жазуусун текшерди, ошентип лазердик микро-нано иштетүүнүн колдонуу сценарийлерин микроэлектроника тармагына кеңейтти. ийкемдүү электроника, өнүккөн сенсорлор, Intelligent MEMS жана башка тармактарда маанилүү колдонуу келечеги бар. Изилдөөнүн натыйжалары жакында "Nature Communications" журналында "Laser Printed Microelectronics" деген ат менен жарыяланган.
Басма электроника электрондук продукттарды өндүрүү үчүн басып чыгаруу ыкмаларын колдонгон өнүгүп келе жаткан технология болуп саналат. Ал ийкемдүүлүктүн жана электрондук продукттардын жаңы муунун персоналдаштыруунун өзгөчөлүктөрүнө жооп берет жана микроэлектроника тармагына жаңы технологиялык революцияны алып келет. Акыркы 20 жылдын ичинде струйный басып чыгаруу, лазердик трансфер (LIFT) же башка басып чыгаруу ыкмалары таза бөлмө чөйрөсүн талап кылбастан, функционалдык органикалык жана органикалык эмес микроэлектрондук түзүлүштөрдү жасоого мүмкүндүк берүү үчүн чоң ийгиликтерге жетишти. Бирок, жогоруда аталган басып чыгаруу ыкмаларынын типтүү өзгөчөлүгү өлчөмү, адатта, ондогон микрон тартибинде болот жана көп учурда жогорку температурадан кийинки кайра иштетүү процессин талап кылат, же функционалдык түзүлүштөрдү иштетүүгө жетишүү үчүн бир нече процесстердин айкалышына таянат. Лазердик микро-нано иштетүү технологиясы лазердик импульстар менен материалдардын ортосундагы сызыктуу эмес өз ара аракеттенүүнү колдонот жана <100 нм тактык менен салттуу ыкмалар менен жетишүү кыйын болгон татаал функционалдык структураларга жана кошумча өндүрүшкө жетише алат. Бирок, азыркы лазердик микро-нано-фабрика структуралардын көбү бир полимердик материалдар же металл материалдар болуп саналат. Жарым өткөргүч материалдар үчүн лазердик түз жазуу ыкмаларынын жоктугу да микроэлектрондук түзүлүштөр тармагына лазердик микро-нано иштетүү технологиясын колдонууну кеңейтүүнү кыйындатат.
Бул диссертацияда изилдөөчү Ян Лианг Германиянын жана Австралиянын изилдөөчүлөрү менен биргеликте жарым өткөргүчтү (ZnO) жана өткөргүчтү (Pt жана Ag сыяктуу ар кандай материалдарды композиттик лазердик басып чыгаруу) ишке ашыруучу функционалдык электрондук түзүлүштөрдү басып чыгаруу технологиясы катары лазердик басып чыгарууну инновациялык түрдө иштеп чыккан. (1-сүрөт) жана эч кандай жогорку температурадагы кайра иштетүү процессинин кадамдарын таптакыр талап кылбайт жана функциянын минималдуу өлчөмү <1 мкм. Бул ачылыш микроэлектрондук приборлордун функцияларына ылайык өткөргүчтөрдүн, жарым өткөргүчтөрдүн конструкциясын жана басып чыгарууну, ал тургай изоляциялоочу материалдардын схемасын жекелештирүү мүмкүнчүлүгүн берет, бул микроэлектрондук приборлордун тактыгын, ийкемдүүлүгүн жана башкарылышын бир топ жакшыртат. Мунун негизинде изилдөө тобу диоддорду, мемристорлорду жана физикалык жактан кайталанбоочу шифрлөө схемаларын лазердик түз жазууну ийгиликтүү ишке ашырышты (2-сүрөт). Бул технология салттуу струйный басып чыгаруу жана башка технологиялар менен шайкеш келет, жана татаал, ири масштабдуу кайра иштетүү үчүн системалуу жаңы ыкма менен камсыз кылуу, ар кандай P-тип жана N-тип жарым өткөргүч металл оксиди материалдарды басып чыгаруу үчүн узартылышы күтүлүүдө. үч өлчөмдүү функционалдык микроэлектрондук приборлор.
Диссертация:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Посттун убактысы: Мар-09-2023