சீனாவின் அறிவியல் மற்றும் தொழில்நுட்ப பல்கலைக்கழகத்தில் மேம்பட்ட ஆய்வுக்கான சுஜோ இன்ஸ்டிடியூட்டில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர் யாங் லியாங்கின் ஆராய்ச்சிக் குழு, உலோக ஆக்சைடு குறைக்கடத்தி லேசர் மைக்ரோ-நானோ உற்பத்திக்கான ஒரு புதிய முறையை உருவாக்கியது, இது ZnO குறைக்கடத்தி கட்டமைப்புகளின் லேசர் அச்சிடலை சப்மிக்ரான் துல்லியத்துடன் உணர்ந்தது. மெட்டல் லேசர் பிரிண்டிங் மூலம், முதல் முறையாக மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் கூறுகள் மற்றும் டையோட்கள், ட்ரையோடுகள், மெமரிஸ்டர்கள் மற்றும் என்கிரிப்ஷன் சர்க்யூட்கள் போன்ற சர்க்யூட்களின் ஒருங்கிணைந்த லேசர் நேரடி எழுத்து சரிபார்க்கப்பட்டது, இதனால் லேசர் மைக்ரோ-நானோ செயலாக்கத்தின் பயன்பாட்டு காட்சிகளை மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் விரிவுபடுத்துகிறது. நெகிழ்வான மின்னணுவியல், மேம்பட்ட உணரிகள், நுண்ணறிவு MEMS மற்றும் பிற துறைகள் முக்கியமான பயன்பாட்டு வாய்ப்புகளைக் கொண்டுள்ளன. ஆராய்ச்சி முடிவுகள் சமீபத்தில் "லேசர் பிரிண்டட் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ்" என்ற தலைப்பில் "நேச்சர் கம்யூனிகேஷன்ஸ்" இதழில் வெளியிடப்பட்டது.
அச்சிடப்பட்ட எலக்ட்ரானிக்ஸ் என்பது வளர்ந்து வரும் தொழில்நுட்பமாகும், இது மின்னணு தயாரிப்புகளை தயாரிக்க அச்சிடும் முறைகளைப் பயன்படுத்துகிறது. இது புதிய தலைமுறை எலக்ட்ரானிக் தயாரிப்புகளின் நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் தனிப்பயனாக்கத்தின் பண்புகளை சந்திக்கிறது, மேலும் மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக்ஸ் துறையில் ஒரு புதிய தொழில்நுட்ப புரட்சியை கொண்டு வரும். கடந்த 20 ஆண்டுகளில், இன்க்ஜெட் அச்சிடுதல், லேசர்-தூண்டப்பட்ட பரிமாற்றம் (LIFT) அல்லது பிற அச்சிடும் நுட்பங்கள் ஒரு சுத்தமான அறை சூழலின் தேவையின்றி செயல்பாட்டு கரிம மற்றும் கனிம மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களை உருவாக்குவதற்கு பெரும் முன்னேற்றம் கண்டுள்ளன. இருப்பினும், மேலே உள்ள அச்சிடும் முறைகளின் பொதுவான அம்ச அளவு பொதுவாக பத்து மைக்ரான்களின் வரிசையில் இருக்கும், மேலும் பெரும்பாலும் உயர் வெப்பநிலை பிந்தைய செயலாக்க செயல்முறை தேவைப்படுகிறது, அல்லது செயல்பாட்டு சாதனங்களின் செயலாக்கத்தை அடைய பல செயல்முறைகளின் கலவையை நம்பியுள்ளது. லேசர் நுண்ணிய-நானோ செயலாக்கத் தொழில்நுட்பமானது லேசர் பருப்புகள் மற்றும் பொருட்களுக்கு இடையேயான நேரியல் அல்லாத தொடர்புகளைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் <100 nm துல்லியத்துடன் பாரம்பரிய முறைகளால் அடைய கடினமாக இருக்கும் சிக்கலான செயல்பாட்டு கட்டமைப்புகள் மற்றும் சாதனங்களின் சேர்க்கை உற்பத்தி ஆகியவற்றை அடைய முடியும். இருப்பினும், தற்போதைய லேசர் மைக்ரோ-நானோ ஃபேப்ரிகேட்டட் கட்டமைப்புகளில் பெரும்பாலானவை ஒற்றை பாலிமர் பொருட்கள் அல்லது உலோகப் பொருட்கள் ஆகும். குறைக்கடத்தி பொருட்களுக்கான லேசர் நேரடி எழுத்து முறைகள் இல்லாததால், மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் துறையில் லேசர் மைக்ரோ-நானோ செயலாக்க தொழில்நுட்பத்தின் பயன்பாட்டை விரிவுபடுத்துவது கடினமாகிறது.
இந்த ஆய்வறிக்கையில், ஆராய்ச்சியாளர் யாங் லியாங், ஜெர்மனி மற்றும் ஆஸ்திரேலியாவில் உள்ள ஆராய்ச்சியாளர்களின் ஒத்துழைப்புடன், செமிகண்டக்டர் (ZnO) மற்றும் கண்டக்டர் (Pt மற்றும் Ag போன்ற பல்வேறு பொருட்களின் கலவை லேசர் அச்சிடுதல்) செயல்பாட்டு மின்னணு சாதனங்களுக்கான அச்சிடும் தொழில்நுட்பமாக லேசர் அச்சிடலை புதுமையான முறையில் உருவாக்கினார். (படம் 1), மற்றும் அதிக வெப்பநிலை பிந்தைய செயலாக்க செயல்முறை படிகள் எதுவும் தேவையில்லை, மேலும் குறைந்தபட்ச அம்ச அளவு <1 µm ஆகும். மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் செயல்பாடுகளுக்கு ஏற்ப கடத்திகள், குறைக்கடத்திகள் மற்றும் இன்சுலேடிங் பொருட்களின் தளவமைப்பைக் கூட வடிவமைக்கவும் அச்சிடுவதையும் இந்த முன்னேற்றம் சாத்தியமாக்குகிறது, இது மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்களின் துல்லியம், நெகிழ்வுத்தன்மை மற்றும் கட்டுப்படுத்தும் தன்மையை பெரிதும் மேம்படுத்துகிறது. இந்த அடிப்படையில், டையோட்கள், மெமரிஸ்டர்கள் மற்றும் உடல் ரீதியாக மறுஉருவாக்கம் செய்ய முடியாத குறியாக்க சுற்றுகளின் ஒருங்கிணைந்த லேசர் நேரடி எழுத்தை ஆராய்ச்சி குழு வெற்றிகரமாக உணர்ந்துள்ளது (படம் 2). இந்த தொழில்நுட்பம் பாரம்பரிய இன்க்ஜெட் அச்சிடுதல் மற்றும் பிற தொழில்நுட்பங்களுடன் இணக்கமானது, மேலும் பல்வேறு P-வகை மற்றும் N-வகை செமிகண்டக்டர் உலோக ஆக்சைடு பொருட்களின் அச்சிடலுக்கு விரிவாக்கப்படும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது, இது சிக்கலான, பெரிய அளவிலான செயலாக்கத்திற்கான முறையான புதிய முறையை வழங்குகிறது. முப்பரிமாண செயல்பாட்டு மைக்ரோ எலக்ட்ரானிக் சாதனங்கள்.
ஆய்வறிக்கை:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
இடுகை நேரம்: மார்ச்-09-2023