चीनको युनिभर्सिटी अफ साइन्स एन्ड टेक्नोलोजीको सुझोउ इन्स्टिच्युट फर एडभान्स्ड स्टडीमा अनुसन्धानकर्ता याङ लिआङको अनुसन्धान समूहले मेटल अक्साइड सेमीकन्डक्टर लेजर माइक्रो-नानो निर्माणको लागि नयाँ विधि विकास गर्यो, जसले ZnO अर्धचालक संरचनाहरूको लेजर प्रिन्टिंगलाई सबमाइक्रोन सटीकताको साथ महसुस गर्यो, र संयुक्त रूपमा। यो मेटल लेजर प्रिन्टिङको साथमा, पहिलो पटक माइक्रोइलेक्ट्रोनिक कम्पोनेन्टहरू र सर्किटहरू जस्तै डायोड, ट्रियोड, मेमरिस्टर्स र इन्क्रिप्शन सर्किटहरूको एकीकृत लेजर प्रत्यक्ष लेखन प्रमाणित भयो, यसरी लेजर माइक्रो-नानो प्रसोधनको अनुप्रयोग परिदृश्यहरू माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्सको क्षेत्रमा विस्तार गर्दै। लचिलो इलेक्ट्रोनिक्स, उन्नत सेन्सर, बुद्धिमान MEMS र अन्य क्षेत्रहरूमा महत्त्वपूर्ण आवेदन सम्भावनाहरू छन्।अनुसन्धानको नतिजा भर्खरै "नेचर कम्युनिकेशन्स" मा "लेजर प्रिन्टेड माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स" शीर्षकमा प्रकाशित भएको थियो।
प्रिन्टेड इलेक्ट्रोनिक्स एक उदीयमान प्रविधि हो जसले इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरू उत्पादन गर्न मुद्रण विधिहरू प्रयोग गर्दछ।यसले इलेक्ट्रोनिक उत्पादनहरूको नयाँ पुस्ताको लचिलोपन र निजीकरणको विशेषताहरू पूरा गर्दछ, र माइक्रोइलेक्ट्रोनिक्स उद्योगमा नयाँ प्राविधिक क्रान्ति ल्याउनेछ।विगत २० वर्षहरूमा, इन्कजेट प्रिन्टिङ, लेजर-प्रेरित स्थानान्तरण (LIFT), वा अन्य मुद्रण प्रविधिहरूले क्लिनरूम वातावरणको आवश्यकता बिना नै कार्यात्मक जैविक र अकार्बनिक माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको निर्माणलाई सक्षम पार्न ठूलो प्रगति गरेको छ।यद्यपि, माथिको मुद्रण विधिहरूको विशिष्ट विशेषता आकार सामान्यतया दसौं माइक्रोनको क्रममा हुन्छ, र प्राय: उच्च-तापमान पोस्ट-प्रोसेसिङ प्रक्रिया चाहिन्छ, वा कार्यात्मक यन्त्रहरूको प्रशोधन प्राप्त गर्न धेरै प्रक्रियाहरूको संयोजनमा निर्भर हुन्छ।लेजर माइक्रो-नानो प्रशोधन प्रविधिले लेजर पल्स र सामग्रीहरू बीचको ननलाइनर अन्तरक्रियालाई प्रयोग गर्दछ, र जटिल कार्यात्मक संरचनाहरू र उपकरणहरूको अतिरिक्त निर्माण हासिल गर्न सक्छ जुन पारम्परिक विधिहरू द्वारा <100 एनएमको परिशुद्धताको साथ हासिल गर्न गाह्रो हुन्छ।यद्यपि, हालका अधिकांश लेजर माइक्रो-नानो-बनाएका संरचनाहरू एकल बहुलक सामग्री वा धातु सामग्री हुन्।सेमीकन्डक्टर सामग्रीहरूको लागि लेजर प्रत्यक्ष लेखन विधिहरूको अभावले माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको क्षेत्रमा लेजर माइक्रो-नानो प्रशोधन प्रविधिको अनुप्रयोग विस्तार गर्न गाह्रो बनाउँछ।
यस थीसिसमा, शोधकर्ता याङ लिआङले जर्मनी र अष्ट्रेलियाका अनुसन्धानकर्ताहरूसँगको सहकार्यमा, कार्यात्मक इलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको लागि मुद्रण प्रविधिको रूपमा लेजर प्रिन्टिङलाई अभिनव रूपमा विकास गरे, सेमिकन्डक्टर (ZnO) र कन्डक्टर (Pt र Ag जस्ता विभिन्न सामग्रीहरूको समग्र लेजर मुद्रण)। (चित्र 1), र कुनै पनि उच्च-तापमान पोस्ट-प्रशोधन प्रक्रिया चरणहरू आवश्यक पर्दैन, र न्यूनतम सुविधा आकार <1 µm हो।यो सफलताले माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरूको कार्यहरू अनुसार कन्डक्टरहरू, अर्धचालकहरू, र इन्सुलेट सामग्रीको रूपरेखाको डिजाइन र मुद्रण अनुकूलन गर्न सम्भव बनाउँछ, जसले माइक्रोइलेक्ट्रोनिक यन्त्रहरू मुद्रणको शुद्धता, लचिलोपन र नियन्त्रणमा धेरै सुधार गर्दछ।यस आधारमा, अनुसन्धान टोलीले सफलतापूर्वक डायोड, मेमरिस्टर्स र शारीरिक रूपमा गैर-पुनरुत्पादनयोग्य इन्क्रिप्शन सर्किटहरूको एकीकृत लेजर प्रत्यक्ष लेखनलाई महसुस गर्यो (चित्र 2)।यो प्रविधि परम्परागत इन्कजेट मुद्रण र अन्य प्रविधिहरूसँग उपयुक्त छ, र विभिन्न P-प्रकार र N-प्रकार सेमीकन्डक्टर मेटल अक्साइड सामग्रीहरूको मुद्रणमा विस्तारित हुने अपेक्षा गरिएको छ, जटिल, ठूला-स्तरको प्रशोधनका लागि व्यवस्थित नयाँ विधि प्रदान गर्दै। त्रि-आयामी कार्यात्मक माइक्रोइलेक्ट्रोनिक उपकरणहरू।
थीसिस:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
पोस्ट समय: मार्च-०९-२०२३