Kumpulan penyelidik Penyelidik Yang Liang di Institut Kajian Lanjutan Suzhou di Universiti Sains dan Teknologi China membangunkan kaedah baharu untuk pembuatan mikro-nano laser semikonduktor logam oksida, yang merealisasikan pencetakan laser struktur semikonduktor ZnO dengan ketepatan submikron, dan digabungkan. ia dengan percetakan laser logam, buat pertama kalinya mengesahkan penulisan langsung laser bersepadu komponen dan litar mikroelektronik seperti diod, triod, memristor dan litar penyulitan, sekali gus memanjangkan senario aplikasi pemprosesan mikro-nano laser kepada bidang mikroelektronik, dalam elektronik fleksibel, penderia termaju, MEMS Pintar dan bidang lain mempunyai prospek aplikasi yang penting.Hasil penyelidikan baru-baru ini diterbitkan dalam "Nature Communications" di bawah tajuk "Laser Printed Microelectronics".
Elektronik bercetak ialah teknologi baru muncul yang menggunakan kaedah percetakan untuk mengeluarkan produk elektronik.Ia memenuhi ciri-ciri fleksibiliti dan pemperibadian generasi baharu produk elektronik, dan akan membawa revolusi teknologi baharu kepada industri mikroelektronik.Sepanjang 20 tahun yang lalu, percetakan inkjet, pemindahan akibat laser (LIFT) atau teknik pencetakan lain telah mencapai kemajuan yang besar untuk membolehkan fabrikasi peranti mikroelektronik organik dan bukan organik berfungsi tanpa memerlukan persekitaran bilik bersih.Walau bagaimanapun, saiz ciri tipikal kaedah percetakan di atas biasanya mengikut urutan berpuluh-puluh mikron, dan selalunya memerlukan proses pasca pemprosesan suhu tinggi, atau bergantung pada gabungan pelbagai proses untuk mencapai pemprosesan peranti berfungsi.Teknologi pemprosesan mikro-nano laser menggunakan interaksi tak linear antara denyutan laser dan bahan, dan boleh mencapai struktur berfungsi yang kompleks dan pembuatan bahan tambahan peranti yang sukar dicapai dengan kaedah tradisional dengan ketepatan <100 nm.Walau bagaimanapun, kebanyakan struktur buatan mikro-nano laser semasa adalah bahan polimer tunggal atau bahan logam.Kekurangan kaedah penulisan langsung laser untuk bahan semikonduktor juga menyukarkan untuk mengembangkan aplikasi teknologi pemprosesan mikro-nano laser kepada bidang peranti mikroelektronik.
Dalam tesis ini, penyelidik Yang Liang, dengan kerjasama penyelidik di Jerman dan Australia, secara inovatif membangunkan percetakan laser sebagai teknologi percetakan untuk peranti elektronik berfungsi, merealisasikan semikonduktor (ZnO) dan konduktor ( Cetakan laser komposit pelbagai bahan seperti Pt dan Ag) (Rajah 1), dan tidak memerlukan sebarang langkah proses pasca pemprosesan suhu tinggi sama sekali, dan saiz ciri minimum ialah <1 µm.Kejayaan ini memungkinkan untuk menyesuaikan reka bentuk dan percetakan konduktor, semikonduktor, dan juga susun atur bahan penebat mengikut fungsi peranti mikroelektronik, yang meningkatkan ketepatan, fleksibiliti dan kebolehkawalan peranti mikroelektronik pencetakan.Atas dasar ini, pasukan penyelidik berjaya merealisasikan penulisan langsung laser bersepadu bagi diod, memristor dan litar penyulitan yang tidak boleh dihasilkan secara fizikal (Rajah 2).Teknologi ini serasi dengan percetakan inkjet tradisional dan teknologi lain, dan dijangka akan diperluaskan kepada percetakan pelbagai bahan oksida logam semikonduktor jenis P dan N, menyediakan kaedah baharu yang sistematik untuk pemprosesan kompleks, berskala besar, peranti mikroelektronik berfungsi tiga dimensi.
Tesis:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Masa siaran: Mac-09-2023