211service.com
Nanodrukāšana ir liela
Drukas tehnika, kas rūpnieciskā mērogā varētu izspiest tikai desmitiem nanometru šķērsgriezumu, beidzot tiek izņemta no laboratorijas. Jauno ruļļveida litogrāfijas sistēmu varētu izmantot, lai lēti un efektīvi izdalītu optiskās plēves ar nanorakstiem, lai uzlabotu displeju un saules bateriju veiktspēju.
Nano prese: Šī 10 x 30 centimetru plastmasas loksne (augšpusē) ir veidota ar vairākām nanomēroga polimēru līnijām, izmantojot litogrāfiju no ruļļa līdz rullītim (apakšā). Filma ir zaigojoša, jo tās nanomēroga elementi izkliedē gaismu.
Nanospieduma litogrāfija izmanto mehānisku spēku, lai izspiestu nanomēroga rakstu, un tā var izveidot daudz mazākus elementus nekā optiskā litogrāfija, kas sasniedz savas fiziskās robežas. Metode tika izstrādāta kā rīks integrēto shēmu miniaturizācijai, un daži uzņēmumi, tostarp Molekulārie nospiedumi no Ostinas, Teksasas, joprojām to izstrādā šai lietojumprogrammai.
Tomēr līdz šim ir bijis grūti ticami palielināt nanoimprinta litogrāfiju. Lai sasniegtu izšķirtspēju, kas nepieciešama, piemēram, tranzistoru drukāšanai, ir jāizmanto plakans zīmogs, kas ir dažus centimetrus kvadrātveida un ir atkārtoti jāpārvieto pa virsmu. Tas nav praktiski, drukājot liela laukuma filmas daudzām citām vajadzībām. Displejiem un saules baterijām ir jādrukā daudz lielāka platība un pēc tam jāsagriež loksnēs, saka Džejs Guo , elektrotehnikas un datorzinātņu asociētais profesors Mičiganas Universitātē. Jums tas jādara nepārtraukti.
Lai atrisinātu šo problēmu, Guo izstrādāja zīmogu, ko var izmantot nanoapdrukai no ruļļa uz ruļļa lielos laukumos. Viņa uzstādījumā tiek izmantota polimēra veidne, kas aptīta ap ritošo cilindru, lai iespiestu rakstu materiālā, ko sauc par pretestību un kas atrodas uz cieta stikla vai polimēra pamatnes. Lai izgatavotu gatavo komponentu, modelis tiek fiksēts ar ultravioletās gaismas zibspuldzi. Process, kas aprakstīts žurnālā ACS nano ,var veikt nepārtraukti ar ātrumu metrs minūtē, un Guo saka, ka viņš to izmantojis, lai sešu collu platumā drukātu līdz 50 nanometriem lielus elementus. Šī izšķirtspēja nav pietiekami laba, lai izveidotu integrētās shēmas, taču tā ir piemērota optisko ierīču, piemēram, gaismas koncentratoru un režģu, drukāšanai.
Šī nav pirmā reize, kad drukāšana no ruļļa uz ruļļa ir izpētīta nanoimprinta litogrāfijas vajadzībām. Bet Yong Chen , materiālu zinātnes un inženierzinātņu profesors Kalifornijas Universitātē, Losandželosā, saka, ka Mičiganas grupa ir padarījusi šo procesu uzticamāku ar mazāku defektu blīvumu.
No pirmā acu uzmetiena jaunais ruļļa uz ruļļa printeris atgādina avīžu iespiedmašīnu, taču tas ir daudz sarežģītāks. Gala nanoprodukta kvalitāte ir atkarīga no tā, vai tiek sasniegts pareizais apdrukas materiālu īpašību līdzsvars. Silīciju un citus cietos materiālus, ko izmanto parastu litogrāfijas zīmogu izgatavošanai ar nanoimprintu, nevar aptīt ap cilindru. Tāpēc Guo izvēlējās polimēru, kas ir pietiekami stīvs, lai darbotos kā uzticams zīmogs, bet arī pietiekami lokans, lai aptītos ap printera ruļļiem. Gatavajai rezistencei arī jālīp pie pamatnes, lai tā nebūtu pārāk viskoza, un tai ātri jāsacietē, nesaraujoties.
Šis darbs ir nozīmīgs rūpniecisks sasniegums, kam vajadzētu [ļaut] plašāk izmantot nanoimprintingu, saka Stīvens Čou , Prinstonas universitātes elektrotehnikas profesors un nanoimprintu litogrāfijas pionieris kopš 90. gadu beigām.
Guo grupas izstrādāto procesu varētu izmantot, lai izgatavotu liela mēroga nanofotoniskas ierīces un augstas veiktspējas drukāto elektroniku, piebilst. Ali Džeivijs , elektrotehnikas un datorzinātņu docente Kalifornijas Universitātē Bērklijā. Tomēr Džeivijs, kurš izstrādā rullīšu drukāšanas metodes elektroniskiem materiāliem, piemēram, silīcija nanovadiem, brīdina, ka veidņu ilgmūžība ir jāatrisina, pirms šī tehnika, visticamāk, tiks plaši izmantota nozarē. Būtu diezgan pievilcīgi, ja veidne nebūtu bieži jāmaina, lai process būtu pēc iespējas nepārtrauktāks, saka Džeivijs.
Mičiganas pētnieki strādās pie tehnikas sasniegtās izšķirtspējas samazināšanas un tās izstrādes ražošanai. Guo saka, ka viņa grupa sadarbojas ar uzņēmumiem, kuri ir ieinteresēti izmantot drukāšanas procesu saviem produktiem. Viņš saka, ka šī ir pamata tehnika, ko var izmantot daudzu lietu izgatavošanai.