Хятадын Шинжлэх Ухаан Технологийн Их Сургуулийн Сужөүгийн Нарийвчилсан судалгааны хүрээлэнгийн судлаач Ян Лянгийн судалгааны хэсэг металлын ислийн хагас дамжуулагч лазерын бичил нано үйлдвэрлэлийн шинэ аргыг боловсруулж, ZnO хагас дамжуулагч бүтцийг лазераар хэвлэж, микрон бага нарийвчлалтайгаар хийжээ. Металл лазер хэвлэлтээр анх удаа диод, триод, мемристор, шифрлэлтийн хэлхээ гэх мэт микроэлектроникийн эд анги, хэлхээг лазераар шууд бичихийг баталгаажуулж, лазерын микро-нано боловсруулалтын хэрэглээний хувилбаруудыг микроэлектроникийн салбарт өргөжүүлэв. уян хатан электроник, дэвшилтэт мэдрэгч, Ухаалаг MEMS болон бусад салбарууд нь хэрэглээний чухал хэтийн төлөвтэй байдаг.Судалгааны үр дүнг саяхан "Nature Communications" сэтгүүлд "Laser Printed Microelectronics" нэртэйгээр нийтлэв.
Хэвлэмэл электрон хэрэгсэл нь электрон бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд хэвлэх аргыг ашигладаг шинэ технологи юм.Энэ нь шинэ үеийн электрон бүтээгдэхүүний уян хатан байдал, хувийн тохиргооны шинж чанаруудыг хангасан бөгөөд микроэлектроникийн салбарт технологийн шинэ хувьсгал авчрах болно.Сүүлийн 20 жилийн хугацаанд бэхэн хэвлэх, лазераар үүсгэсэн дамжуулалт (LIFT) эсвэл бусад хэвлэх техникүүд нь цэвэр өрөөний орчин шаардлагагүйгээр үйл ажиллагааны органик болон органик бус микро электрон төхөөрөмжүүдийг үйлдвэрлэхэд ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан.Гэсэн хэдий ч дээрх хэвлэх аргуудын ердийн онцлог хэмжээ нь ихэвчлэн хэдэн арван микроны дарааллаар байдаг бөгөөд ихэвчлэн өндөр температурт дараах боловсруулалтын процессыг шаарддаг эсвэл функциональ төхөөрөмжүүдийн боловсруулалтанд хүрэхийн тулд олон процессын хослолоос хамаардаг.Лазер микро-нано боловсруулах технологи нь лазерын импульс ба материалын шугаман бус харилцан үйлчлэлийг ашигладаг бөгөөд 100 нм-ээс бага нарийвчлалтайгаар уламжлалт аргаар хүрэхэд хэцүү нарийн төвөгтэй функциональ бүтэц, төхөөрөмжүүдийн нэмэлт үйлдвэрлэлийг бий болгодог.Гэсэн хэдий ч одоогийн лазерын микро-нано үйлдвэрүүдийн ихэнх нь дан полимер материал эсвэл металл материал юм.Хагас дамжуулагч материалыг лазераар шууд бичих аргууд дутмаг байгаа нь лазерын микро-нано боловсруулалтын технологийг микро электрон төхөөрөмжүүдийн салбарт өргөжүүлэхэд хүндрэл учруулж байна.
Энэхүү дипломын ажилд судлаач Ян Лиан Герман, Австралийн судлаачидтай хамтран хагас дамжуулагч (ZnO) ба дамжуулагч (Pt, Ag гэх мэт төрөл бүрийн материалыг нийлмэл лазераар хэвлэх) үйл ажиллагааны электрон төхөөрөмжүүдийн хэвлэх технологи болгон лазер хэвлэлтийг шинэлэг байдлаар боловсруулсан. (Зураг 1) бөгөөд боловсруулалтын дараах өндөр температурт үйл явцын үе шат огт шаарддаггүй бөгөөд функцийн хамгийн бага хэмжээ нь <1 μм байна.Энэхүү нээлт нь дамжуулагч, хагас дамжуулагчийн загвар, хэвлэх, тэр ч байтугай тусгаарлах материалын зохион байгуулалтыг микроэлектроник төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны дагуу тохируулах боломжтой болж, микроэлектрон төхөөрөмжүүдийн хэвлэх нарийвчлал, уян хатан байдал, хяналтыг ихээхэн сайжруулдаг.Үүний үндсэн дээр судалгааны баг диод, мемеристор болон физикийн хувьд дахин давтагдахгүй шифрлэлтийн хэлхээг лазераар шууд бичихийг амжилттай хэрэгжүүлсэн (Зураг 2).Энэхүү технологи нь уламжлалт бэхэн хэвлэл болон бусад технологитой нийцдэг бөгөөд төрөл бүрийн P ба N хэлбэрийн хагас дамжуулагч металлын исэл материалыг хэвлэх чиглэлээр өргөжин тэлж, нарийн төвөгтэй, том хэмжээний, гурван хэмжээст функциональ микро электрон төхөөрөмж.
Дипломын ажил:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Шуудангийн цаг: 2023-03-09