Հետազոտող Յան Լիանգի հետազոտական խումբը Չինաստանի Գիտության և տեխնոլոգիայի համալսարանի Սուչժոուի առաջադեմ հետազոտությունների ինստիտուտում մշակել է մետաղական օքսիդի կիսահաղորդչային լազերային միկրո-նանո արտադրության նոր մեթոդ, որն իրականացրել է ZnO կիսահաղորդչային կառույցների լազերային տպագրությունը ենթամիկրոնային ճշգրտությամբ և համատեղել: այն մետաղական լազերային տպագրությամբ, առաջին անգամ ստուգեց միկրոէլեկտրոնային բաղադրիչների և սխեմաների ինտեգրված լազերային ուղղակի գրությունը, ինչպիսիք են դիոդները, տրիոդները, մեմրիստորները և գաղտնագրման սխեմաները, այդպիսով ընդլայնելով լազերային միկրո-նանո մշակման կիրառման սցենարները միկրոէլեկտրոնիկայի ոլորտում, ճկուն էլեկտրոնիկան, առաջադեմ սենսորները, Խելացի MEMS-ը և այլ ոլորտներ ունեն կիրառման կարևոր հեռանկարներ: Հետազոտության արդյունքները վերջերս հրապարակվել են «Nature Communications»-ում՝ «Laser Printed Microelectronics» վերնագրով։
Տպագիր էլեկտրոնիկան զարգացող տեխնոլոգիա է, որն օգտագործում է տպագրական մեթոդներ էլեկտրոնային արտադրանքներ արտադրելու համար: Այն համապատասխանում է նոր սերնդի էլեկտրոնային արտադրանքի ճկունության և անհատականացման բնութագրերին և նոր տեխնոլոգիական հեղափոխություն կբերի միկրոէլեկտրոնիկայի արդյունաբերության մեջ: Անցած 20 տարիների ընթացքում թանաքային տպագրությունը, լազերային ազդեցությամբ փոխանցումը (LIFT) կամ տպագրության այլ մեթոդները մեծ հաջողություններ են գրանցել՝ հնարավորություն ընձեռելով արտադրել ֆունկցիոնալ օրգանական և անօրգանական միկրոէլեկտրոնային սարքեր՝ առանց մաքուր սենյակի միջավայրի անհրաժեշտության: Այնուամենայնիվ, վերը նշված տպագրական մեթոդների բնորոշ առանձնահատկությունների չափը սովորաբար կազմում է տասնյակ միկրոնների կարգ և հաճախ պահանջում է բարձր ջերմաստիճանի հետմշակման գործընթաց կամ հիմնվում է բազմաթիվ գործընթացների համակցության վրա՝ ֆունկցիոնալ սարքերի մշակմանը հասնելու համար: Լազերային միկրո-նանո մշակման տեխնոլոգիան օգտագործում է լազերային իմպուլսների և նյութերի ոչ գծային փոխազդեցությունը և կարող է հասնել բարդ ֆունկցիոնալ կառուցվածքների և սարքերի հավելումների արտադրության, որոնք դժվար է հասնել ավանդական մեթոդներով՝ <100 նմ ճշգրտությամբ: Այնուամենայնիվ, ներկայիս լազերային միկրո-նանո-պատրաստված կառույցների մեծ մասը միայնակ պոլիմերային նյութեր են կամ մետաղական նյութեր: Կիսահաղորդչային նյութերի լազերային ուղղակի գրելու մեթոդների բացակայությունը նաև դժվարացնում է լազերային միկրո-նանո մշակման տեխնոլոգիայի կիրառումը միկրոէլեկտրոնային սարքերի ոլորտում:
Այս թեզում հետազոտող Յանգ Լիանգը, համագործակցելով Գերմանիայի և Ավստրալիայի հետազոտողների հետ, նորարարորեն մշակել է լազերային տպագրությունը՝ որպես ֆունկցիոնալ էլեկտրոնային սարքերի տպագրության տեխնոլոգիա՝ իրականացնելով կիսահաղորդչային (ZnO) և դիրիժոր (տարբեր նյութերի կոմպոզիտային լազերային տպագրություն, ինչպիսիք են Pt և Ag) (Նկար 1), և ընդհանրապես չի պահանջում բարձր ջերմաստիճանի հետմշակման գործընթացի որևէ քայլ, և հատկանիշի նվազագույն չափը <1 մկմ է: Այս բեկումը հնարավորություն է տալիս հարմարեցնել հաղորդիչների, կիսահաղորդիչների և նույնիսկ մեկուսիչ նյութերի դասավորությունը միկրոէլեկտրոնային սարքերի գործառույթներին համապատասխան, ինչը մեծապես բարելավում է տպագրական միկրոէլեկտրոնային սարքերի ճշգրտությունը, ճկունությունը և կառավարելիությունը: Այս հիման վրա հետազոտական թիմը հաջողությամբ իրականացրեց դիոդների, մեմրիստորների և ֆիզիկապես չվերարտադրվող կոդավորման սխեմաների ինտեգրված լազերային ուղղակի գրությունը (Նկար 2): Այս տեխնոլոգիան համատեղելի է ավանդական թանաքային տպագրության և այլ տեխնոլոգիաների հետ, և ակնկալվում է, որ այն կտարածվի տարբեր P և N տիպի կիսահաղորդչային մետաղական օքսիդ նյութերի տպագրության վրա՝ ապահովելով համակարգված նոր մեթոդ բարդ, լայնածավալ նյութերի մշակման համար: եռաչափ ֆունկցիոնալ միկրոէլեկտրոնային սարքեր.
Թեզիս:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Հրապարակման ժամանակը՝ Մար-09-2023