El grup d'investigació de l'investigador Yang Liang a l'Institut d'Estudis Avançats de Suzhou de la Universitat de Ciència i Tecnologia de la Xina va desenvolupar un nou mètode per a la fabricació de micro-nano làser de semiconductors d'òxid metàl·lic, que va realitzar la impressió làser d'estructures de semiconductors de ZnO amb una precisió submicrònica i va combinar amb la impressió làser metàl·lica, va comprovar per primera vegada l'escriptura directa làser integrada de components i circuits microelectrònics com ara díodes, triodes, memristors i circuits de xifratge, ampliant així els escenaris d'aplicació del processament micro-nano làser al camp de la microelectrònica, en l'electrònica flexible, els sensors avançats, els MEMS intel·ligents i altres camps tenen perspectives d'aplicació importants.Els resultats de la investigació es van publicar recentment a "Nature Communications" sota el títol "Laser Printed Microelectronics".
L'electrònica impresa és una tecnologia emergent que utilitza mètodes d'impressió per fabricar productes electrònics.Compleix amb les característiques de flexibilitat i personalització de la nova generació de productes electrònics, i aportarà una nova revolució tecnològica a la indústria de la microelectrònica.Durant els últims 20 anys, la impressió d'injecció de tinta, la transferència induïda per làser (LIFT) o altres tècniques d'impressió han fet grans avenços per permetre la fabricació de dispositius microelectrònics orgànics i inorgànics funcionals sense la necessitat d'un entorn de sala blanca.Tanmateix, la mida típica de les característiques dels mètodes d'impressió anteriors sol ser de l'ordre de desenes de micres i sovint requereix un procés de postprocessament a alta temperatura o es basa en una combinació de múltiples processos per aconseguir el processament de dispositius funcionals.La tecnologia de processament micro-nano làser utilitza la interacció no lineal entre polsos làser i materials, i pot aconseguir estructures funcionals complexes i fabricació additiva de dispositius que són difícils d'aconseguir amb mètodes tradicionals amb una precisió <100 nm.Tanmateix, la majoria de les estructures micro-nanofabricades làser actuals són materials de polímer únic o materials metàl·lics.La manca de mètodes d'escriptura directa làser per a materials semiconductors també dificulta l'ampliació de l'aplicació de la tecnologia de processament micro-nano làser al camp dels dispositius microelectrònics.
En aquesta tesi, l'investigador Yang Liang, en cooperació amb investigadors d'Alemanya i Austràlia, va desenvolupar de manera innovadora la impressió làser com a tecnologia d'impressió per a dispositius electrònics funcionals, realitzant semiconductors (ZnO) i conductors (impressió làser composta de diversos materials com Pt i Ag) (Figura 1) i no requereix cap pas del procés de postprocessament a alta temperatura, i la mida mínima de la característica és <1 µm.Aquest avenç permet personalitzar el disseny i la impressió de conductors, semiconductors i fins i tot la disposició dels materials aïllants segons les funcions dels dispositius microelectrònics, la qual cosa millora considerablement la precisió, la flexibilitat i la controlabilitat dels dispositius microelectrònics d'impressió.Sobre aquesta base, l'equip d'investigació va realitzar amb èxit l'escriptura directa làser integrada de díodes, memristors i circuits de xifratge físicament no reproduïbles (figura 2).Aquesta tecnologia és compatible amb la impressió d'injecció de tinta tradicional i altres tecnologies, i s'espera que s'ampliï a la impressió de diversos materials d'òxid metàl·lic semiconductor de tipus P i N, proporcionant un nou mètode sistemàtic per al processament de complexos, a gran escala, dispositius microelectrònics funcionals tridimensionals.
Tesi:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Hora de publicació: Mar-09-2023