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 Schaltungen wie Dioden, Triodes, Memristoren und Verschlüsselungsschaltungen, wodurch die Anwendungsszenarien der Laser-Mikro-Nano-Verarbeitung auf das Gebiet der Mikroelektronik in flexibler Elektronik, fortschrittliche Sensoren, intelligente MEMs und andere Ficks wichtige Anwendungsaussichten erweitert werden. Die Forschungsergebnisse wurden kürzlich in "Nature Communications" unter dem Titel "Laser Printed Microelectronics" veröffentlicht.
Gedruckte Elektronik ist eine aufstrebende Technologie, die Druckmethoden zur Herstellung elektronischer Produkte verwendet. Es entspricht den Merkmalen der Flexibilität und Personalisierung der neuen Generation elektronischer Produkte und wird der Mikroelektronikindustrie eine neue technologische Revolution verleihen. In den letzten 20 Jahren haben Tintenstrahldruck, laserinduzierte Übertragung (Auftrieb) oder andere Drucktechniken große Fortschritte gemacht, um die Herstellung funktioneller organischer und anorganischer mikroelektronischer Geräte zu ermöglichen, ohne dass eine Reinraumumgebung erforderlich ist. Die typische Merkmalsgröße der oben genannten Druckmethoden liegt jedoch in der Regel in der Reihenfolge von Zehnmikronen und erfordert häufig einen Hochtemperatur-Nachbearbeitungsprozess oder stützt sich auf eine Kombination mehrerer Prozesse, um die Verarbeitung von Funktionsgeräten zu erreichen. Die Laser-Mikro-Nano-Verarbeitungstechnologie nutzt die nichtlineare Wechselwirkung zwischen Laserimpulsen und -materialien und kann komplexe funktionelle Strukturen und additive Herstellung von Geräten erreichen, die mit herkömmlichen Methoden mit einer Präzision von <100 nm schwer zu erreichen sind. Der größte Teil der aktuellen Lasermikro-Nano-fabrizierten Strukturen sind jedoch einzelne Polymermaterialien oder Metallmaterialien. Das Fehlen von Laser-Direct-Schreibmethoden für Halbleitermaterialien macht es auch schwierig, die Anwendung der Laser-Mikro-Nano-Verarbeitungstechnologie auf den Bereich der mikroelektronischen Geräte zu erweitern.
In dieser These entwickelte der Forscher Yang Liang in Zusammenarbeit mit Forschern in Deutschland und Australien innovativ Laserdruck als Drucktechnologie für funktionelle elektronische Geräte, die Semikonduktor (ZnO) und Leiter (zusammengesetzter Laserdruckdrucken verschiedener Materialien wie PT und AG) realisiert (Abbildung 1). Dieser Durchbruch ermöglicht es, das Design und den Druck von Leitern, Halbleitern und sogar das Layout von Isoliermaterialien gemäß den Funktionen von mikroelektronischen Geräten anzupassen, die die Genauigkeit, Flexibilität und Kontrollierbarkeit des Drucks von Mikroelektronischen Geräten erheblich verbessern. Auf dieser Grundlage hat das Forschungsteam erfolgreich das integrierte Laser-Direct-Schreiben von Dioden, Memristoren und physikalisch nicht reproduzierbaren Verschlüsselungsschaltungen realisiert (Abbildung 2). Diese Technologie ist mit dem herkömmlichen Tintenstrahldruck und anderen Technologien kompatibel und wird voraussichtlich auf den Druck verschiedener Metalloxidmaterialien vom P-Typ und N-Typ ausgeweitet, was eine systematische neue Methode für die Verarbeitung komplexer, großberechtigter, dreidimensionaler funktionaler mikroelektronischer Geräte bietet.
These: https: //www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Postzeit: März 09-2023