O grupo de pesquisa do pesquisador Yang Liang do Instituto de Estudos Avançados de Suzhou da Universidade de Ciência e Tecnologia da China desenvolveu um novo método para fabricação de micro-nano laser semicondutor de óxido metálico, que realizou a impressão a laser de estruturas semicondutoras de ZnO com precisão submícron, e combinou com impressão a laser de metal, verificou pela primeira vez a escrita direta a laser integrada de componentes e circuitos microeletrônicos como diodos, triodos, memristores e circuitos de criptografia, estendendo assim os cenários de aplicação do processamento micro-nano a laser para o campo da microeletrônica, em eletrônica flexível, sensores avançados, MEMS inteligentes e outros campos têm importantes perspectivas de aplicação.Os resultados da pesquisa foram publicados recentemente na "Nature Communications" sob o título "Laser Impresso Microelectronics".
A eletrônica impressa é uma tecnologia emergente que utiliza métodos de impressão para fabricar produtos eletrônicos.Atende às características de flexibilidade e personalização da nova geração de produtos eletrônicos e trará uma nova revolução tecnológica para a indústria microeletrônica.Nos últimos 20 anos, a impressão a jato de tinta, a transferência induzida por laser (LIFT) ou outras técnicas de impressão fizeram grandes avanços para permitir a fabricação de dispositivos microeletrônicos orgânicos e inorgânicos funcionais sem a necessidade de um ambiente de sala limpa.No entanto, o tamanho típico dos métodos de impressão acima é geralmente da ordem de dezenas de mícrons e geralmente requer um processo de pós-processamento em alta temperatura ou depende de uma combinação de vários processos para obter o processamento de dispositivos funcionais.A tecnologia de processamento micro-nano a laser utiliza a interação não linear entre pulsos de laser e materiais e pode alcançar estruturas funcionais complexas e fabricação aditiva de dispositivos que são difíceis de alcançar por métodos tradicionais com uma precisão de <100 nm.No entanto, a maioria das atuais estruturas micro-nanofabricadas a laser são materiais poliméricos únicos ou materiais metálicos.A falta de métodos de escrita direta a laser para materiais semicondutores também dificulta a expansão da aplicação da tecnologia de processamento micro-nano a laser no campo de dispositivos microeletrônicos.
Nesta tese, o pesquisador Yang Liang, em cooperação com pesquisadores da Alemanha e da Austrália, desenvolveu de forma inovadora a impressão a laser como tecnologia de impressão para dispositivos eletrônicos funcionais, realizando semicondutores (ZnO) e condutores (impressão a laser composta de vários materiais como Pt e Ag) (Figura 1) e não requer nenhuma etapa do processo de pós-processamento em alta temperatura, e o tamanho mínimo do recurso é <1 µm.Essa inovação permite personalizar o design e a impressão de condutores, semicondutores e até mesmo o layout de materiais isolantes de acordo com as funções dos dispositivos microeletrônicos, o que melhora muito a precisão, flexibilidade e controlabilidade da impressão de dispositivos microeletrônicos.Com base nisso, a equipe de pesquisa realizou com sucesso a escrita direta a laser integrada de diodos, memristores e circuitos de criptografia fisicamente não reproduzíveis (Figura 2).Esta tecnologia é compatível com a impressão a jato de tinta tradicional e outras tecnologias, e espera-se que seja estendida à impressão de vários materiais de óxido metálico semicondutor tipo P e tipo N, fornecendo um novo método sistemático para o processamento de materiais complexos, em grande escala, dispositivos microeletrônicos funcionais tridimensionais.
Tese:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
Horário da postagem: 09/03/2023