Researcher Yang Liang's research group at the Suzhou Institute for Advanced Study at the University of Science and Technology of China developed a new method for metal oxide semiconductor laser micro-nano manufacturing, which realized the laser printing of ZnO semiconductor structures with submicron precision, and combined it with metal laser printing , for the first time verified the integrated laser direct writing of microelectronic components and circuits such as Dioder, trioder, memristorer och krypteringskretsar, och därmed utvidga applikationsscenarierna för lasermikro-nano-bearbetning till området mikroelektronik, i flexibel elektronik, avancerade sensorer, intelligenta MEM: er och andra fält har viktiga applikationsutsikter. Forskningsresultaten publicerades nyligen i "Nature Communications" under titeln "Lasertryckt mikroelektronik".
Tryckt elektronik är en ny teknik som använder tryckmetoder för att tillverka elektroniska produkter. Det uppfyller egenskaperna för flexibilitet och personalisering av den nya generationen elektroniska produkter och kommer att föra en ny teknisk revolution till mikroelektronikindustrin. Under de senaste 20 åren har bläckstrålitryck, laserinducerad överföring (hiss) eller andra trycktekniker gjort stora framsteg för att möjliggöra tillverkning av funktionella organiska och oorganiska mikroelektroniska enheter utan behov av en renrumsmiljö. Den typiska funktionsstorleken för ovanstående tryckmetoder är emellertid vanligtvis i storleksordningen på tiotals mikron, och kräver ofta en högtemperatur efterbehandlingsprocess, eller förlitar sig på en kombination av flera processer för att uppnå behandling av funktionella enheter. Lasermikro-nano-bearbetningsteknik använder den olinjära interaktionen mellan laserpulser och material och kan uppnå komplexa funktionella strukturer och tillsatsstillverkning av enheter som är svåra att uppnå med traditionella metoder med en precision på <100 nm. De flesta av de nuvarande lasermikro-nano-tillverkade strukturerna är emellertid enstaka polymermaterial eller metallmaterial. Avsaknaden av laserdirekta skrivmetoder för halvledarmaterial gör det också svårt att utöka tillämpningen av lasermikro-nano-bearbetningsteknologi på området för mikroelektroniska enheter.
In this thesis, researcher Yang Liang, in cooperation with researchers in Germany and Australia, innovatively developed laser printing as a printing technology for functional electronic devices, realizing semiconductor (ZnO) and conductor ( Composite laser printing of various materials such as Pt and Ag) (Figure 1), and does not require any high-temperature post-processing process steps at all, and the minimum feature size is <1 µm. Detta genombrott gör det möjligt att anpassa designen och utskriften av ledare, halvledare och till och med utformningen av isolerande material enligt funktioner för mikroelektroniska enheter, vilket förbättrar noggrannheten, flexibiliteten och kontrolliteten för tryckning av tryckning av mikroelektroniska enheter. På grundval av detta insåg forskargruppen framgångsrikt den integrerade laserdirektskrivningen av dioder, memristorer och fysiskt icke-reproducerbara krypteringskretsar (figur 2). Denna teknik är kompatibel med traditionell bläckstråle-utskrift och annan teknik och förväntas utvidgas till utskrift av olika halvledar av metalloxid av P-typ och N-typ.
Avhandling: https: //www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Posttid: Mar-09-2023