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韩国科学家研制出更简单的激光打印法

2008-09-20 09:14
络遇
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   韩国科学家日前研发出一种全新的激光打印(laser printing)技术,利用单一激光脉冲即可在大范围的区域内产生任意形式的纳米微粒。该方法能够克服一般激光打印技术常见的问题,还能简单地制作晶体管之类的电子组件。

 

   目前使用最广的激光打印技术是激光诱发向前转移技术(laser-induced forward transfer ,LIFT),此技术仰赖点对点(spot-by-spot)的材料转移,因此不易制作不同几何形状或线宽的图形。最近韩国延世大学(Yonsei University)的Myeongkyu Lee等人提出一种平行激光打印技术,主要是利用纳米微粒因脉冲激光诱发而产生热脱附(thermal desorption),由于过程中材料转移所需的能量密度阀值远比LIFT低,因此单靠一个激光脉冲就能在大范围区域中打印图案。

 

   研究人员首先将平均粒径为25 nm的市售银纳米墨水沉积在玻璃基板上,形成一层厚约150 nm到1 μm的纳米微粒银膜,然后放置在室温下干燥。接着,让波长1.064 μm、脉冲宽6 ns、重复率10 Hz、最大平均功率8.5 W的Nd:YAG脉冲激光光穿过光罩,从基板后方入射到银薄膜上。研究人员随后使银膜局部脱附,转移到与薄膜相邻的接收基板上(硅、玻璃或塑料),就可以在基板产生打印的图案。Lee表示,使用这个技术配合对应的光罩,就能得到任何型式的图案。

 

   为了制作晶体管,研究人员利用上述技术在表面有200 nm厚二氧化硅介电层的重掺杂的硅晶圆上,印制出源极及汲极,接着在225°C下使其熟化(curing),然后在两电极间热蒸镀一层有机半导体五苯(pentacene)做为活化层。该小组表示,他们希望未来能以全溶液制程(all-solution processes)来制造晶体管。

 

   研究人员强调此制程不仅对打印金属纳米微粒有用,对制备半导体纳米微粒与介电薄膜也非常适合。详见Appl. Phys. Lett. 92, 233107 (2008)。(编辑:于占涛)

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