物理科技生物学-PHYICA

柔性电子制造的新三上香里奈方法

纳米技术 2021-09-24 00:00:16

通过Glasgow大学图

1:具有相应光学和SEM图像的直接卷印刷过程中涉及的步骤的示意图

a用n +选择性掺杂在供体基材上进行的Si nrs的制造步骤,然后通过SEM横截面图像(秤棒,10μm)

B常规释放来自掩埋氧化物(箱)层的NRS

b使用弹性体印模(PDMS)与每个步骤的光学图像(秤棒,25μm)

C直接卷印花从供体到半固化的PI衬底(ScaleAl,25μm)

D朝向最终NRFET装置的常规微生物处理步骤(I

,室温介电沉积,金属化等(秤棒,100μm))

信用:DOI:10

1038 / S41528-021-00116-W-制造电子产品的新方法将高性能硅直接打印到柔性材料上可能导致技术的突破,包括假肢,高端电子和完全可弯曲的数字显示器

在NPJ灵活电子学杂志上发布的一篇新文件中,Glasgow大学的弯曲电子和传感技术(BOST)组概述了它们的简化和改进了创造灵活的大面积电子产品的传统过程

直到现在,最先进的柔性电子器件主要由称为传输打印的过程制造,三级冲压过程有点像在访问另一个国家的护照中接收墨水戳

首先,基于硅在第二阶段被称为底物的表面设计和生长半导体纳米结构,通过软聚合物从基板上拾取纳米结构IC印章

在最终阶段,纳米结构从印模转移到另一个柔性基板,随时用于弯曲的装置,如健康监视器,软机器人和可弯曲显示器

然而,传输印刷过程具有许多限制,使其具有挑战性地创造了更大的大规模,复杂的柔性器件

精确地控制像转移速度等临界变量,以及纳米结构的粘附性和取向,使其成为难以确保每个邮票与最后一个

相同,类似于普朗普盖章的护照如何使旅行者读取读取的人,不完整或未对准的聚合物印模在最终基底上可以不合格甚至不合格防止D.从工作

虽然已经开发了工艺以使冲压转移更有效,但它们通常需要像激光器和磁铁一样的额外设备,增加了额外的制造成本

格拉斯哥团队采取了不同的方法,完全除去常规转移印刷过程的第二阶段

代替将纳米结构转移到软聚合物戳,然后将其转移到最终基底,它们的新过程他们称之为“直接滚动转移”打印硅直接进入柔性表面

该方法开始于薄硅纳米结构的制造小于100纳米

,然后接收基板 - 一种称为聚酰亚胺的柔性,高性能塑料箔材料 - 以超薄的化学物质覆盖,以改善粘附制备的基板缠绕在金属管周围,并且由团队开发的计算机控制机器然后通过粗细优化将管卷在硅晶片上,将其转移到柔性材料

该过程,该团队已经设法在面积为约10平方厘米的面积上创造高度均匀的印刷品,其转移产量约为95% - 显着高于纳米尺度的大多数传统的转移印刷过程

Ra教授Vinder Dahiya是Glasgow大学詹姆斯·瓦特工程学院最好的团体领导者

Dahiya教授说:“虽然我们在我们讨论的过程中使用3厘米的3厘米的方形硅晶片样本纸张,柔性供体基材的尺寸是我们可以打印的硅晶片尺寸的唯一限制

我们可能会扩大过程并创造出非常复杂的高性能柔性电子产品,打开许多潜在应用的门

“从我们已经打印到实验室中的柔性表面上的晶体管中看到的性能已经类似于可比CMOS设备的性能 - 控制许多每天的工作芯片电子

“这意味着这种类型的柔性电子器件可以复杂,可以将柔性控制器集成到LED阵列中,例如,可能允许创建在使用时可以卷起的自包含的数字显示器

柔性材料层延伸在假体肢体上的柔性材料层可以提供更好地控制他们的假肢,甚至集成传感器,为用户提供“触摸

”“”这是一种更简单的过程,能够产生高性能柔性电子产品,结果如没有比传统的硅基电子产品更好

它也可能更便宜,更资源效率,因为它使用更少的材料,更好的环境,因为它以不可用过的转移形式产生更少的废物

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