Истраживачка група истраживача Јанг Лианга на Институту за напредне студије Суџоу на Универзитету науке и технологије у Кини развила је нову методу за производњу ласерских микро-нано ласерских полупроводника од метал-оксида, која је реализовала ласерско штампање ЗнО полупроводничких структура са субмикронском прецизношћу и комбиновано са металном ласерском штампом, по први пут је верификовано интегрисано ласерско директно писање микроелектронских компоненти и кола као што су диоде, триоде, мемристори и кола за шифровање, чиме се проширују сценарији примене ласерске микро-нано обраде на област микроелектронике, у флексибилна електроника, напредни сензори, интелигентни МЕМС и друга поља имају важне изгледе за примену. Резултати истраживања су недавно објављени у "Натуре Цоммуницатионс" под насловом "Ласер Принтед Мицроелецтроницс".
Штампана електроника је технологија у настајању која користи методе штампања за производњу електронских производа. Он испуњава карактеристике флексибилности и персонализације нове генерације електронских производа и донеће нову технолошку револуцију у микроелектронску индустрију. Током протеклих 20 година, инкјет штампа, ласерски индуковани трансфер (ЛИФТ) или друге технике штампања су направиле велики напредак како би омогућиле производњу функционалних органских и неорганских микроелектронских уређаја без потребе за окружењем у чистој просторији. Међутим, типична величина карактеристика горенаведених метода штампања је обично реда десетина микрона и често захтева процес постпроцесирања на високим температурама или се ослања на комбинацију више процеса да би се постигла обрада функционалних уређаја. Технологија ласерске микро-нано обраде користи нелинеарну интеракцију између ласерских импулса и материјала, и може постићи сложене функционалне структуре и адитивну производњу уређаја које је тешко постићи традиционалним методама са прецизношћу од <100 нм. Међутим, већина тренутних ласерских микро-нано-произведених структура су појединачни полимерни материјали или метални материјали. Недостатак ласерских метода директног писања за полупроводничке материјале такође отежава проширење примене технологије ласерске микро-нано обраде на област микроелектронских уређаја.
У овој тези, истраживач Јанг Лианг, у сарадњи са истраживачима у Немачкој и Аустралији, иновативно је развио ласерску штампу као технологију штампања функционалних електронских уређаја, реализујући полупроводнике (ЗнО) и проводник (композитна ласерска штампа од различитих материјала као што су Пт и Аг) (Слика 1), и уопште не захтева никакве кораке пост-процесирања на високим температурама, а минимална величина карактеристике је <1 µм. Овај пробој омогућава прилагођавање дизајна и штампања проводника, полупроводника, па чак и распореда изолационих материјала према функцијама микроелектронских уређаја, што у великој мери побољшава тачност, флексибилност и управљивост штампања микроелектронских уређаја. На основу тога, истраживачки тим је успешно реализовао интегрисано ласерско директно писање диода, мемристора и физички нерепродуцибилних кола за шифровање (слика 2). Ова технологија је компатибилна са традиционалним инкјет штампањем и другим технологијама, а очекује се да ће се проширити на штампање различитих полупроводничких материјала од металног оксида П-типа и Н-типа, пружајући систематски нови метод за обраду сложених, великих, тродимензионални функционални микроелектронски уређаји.
Теза:хттпс://ввв.натуре.цом/артицлес/с41467-023-36722-7
Време поста: 09.03.2023