चीन के विज्ञान और प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय के सूज़ौ इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी में शोधकर्ता यांग लियांग के अनुसंधान समूह ने धातु ऑक्साइड सेमीकंडक्टर लेजर माइक्रो-नैनो विनिर्माण के लिए एक नई विधि विकसित की, जिसने सबमाइक्रोन परिशुद्धता के साथ ZnO सेमीकंडक्टर संरचनाओं की लेजर प्रिंटिंग का एहसास किया और संयुक्त किया। मेटल लेजर प्रिंटिंग के साथ, पहली बार डायोड, ट्रायोड, मेमरिस्टर्स और एन्क्रिप्शन सर्किट जैसे माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक घटकों और सर्किट के एकीकृत लेजर प्रत्यक्ष लेखन को सत्यापित किया गया, इस प्रकार लेजर माइक्रो-नैनो प्रसंस्करण के अनुप्रयोग परिदृश्यों को माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक के क्षेत्र में विस्तारित किया गया। लचीले इलेक्ट्रॉनिक्स, उन्नत सेंसर, इंटेलिजेंट एमईएमएस और अन्य क्षेत्रों में महत्वपूर्ण अनुप्रयोग संभावनाएं हैं। शोध के नतीजे हाल ही में "नेचर कम्युनिकेशंस" में "लेजर प्रिंटेड माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक्स" शीर्षक के तहत प्रकाशित हुए थे।
मुद्रित इलेक्ट्रॉनिक्स एक उभरती हुई तकनीक है जो इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के निर्माण के लिए मुद्रण विधियों का उपयोग करती है। यह नई पीढ़ी के इलेक्ट्रॉनिक उत्पादों के लचीलेपन और वैयक्तिकरण की विशेषताओं को पूरा करता है, और माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उद्योग में एक नई तकनीकी क्रांति लाएगा। पिछले 20 वर्षों में, इंकजेट प्रिंटिंग, लेजर-प्रेरित ट्रांसफर (एलआईएफटी), या अन्य प्रिंटिंग तकनीकों ने साफ-सुथरे वातावरण की आवश्यकता के बिना कार्यात्मक कार्बनिक और अकार्बनिक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण को सक्षम करने के लिए काफी प्रगति की है। हालाँकि, उपरोक्त मुद्रण विधियों का विशिष्ट फीचर आकार आमतौर पर दसियों माइक्रोन के क्रम पर होता है, और अक्सर उच्च तापमान वाली पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रक्रिया की आवश्यकता होती है, या कार्यात्मक उपकरणों के प्रसंस्करण को प्राप्त करने के लिए कई प्रक्रियाओं के संयोजन पर निर्भर होता है। लेज़र माइक्रो-नैनो प्रोसेसिंग तकनीक लेज़र पल्स और सामग्रियों के बीच नॉनलाइनियर इंटरैक्शन का उपयोग करती है, और जटिल कार्यात्मक संरचनाओं और उपकरणों के एडिटिव विनिर्माण को प्राप्त कर सकती है जिन्हें <100 एनएम की सटीकता के साथ पारंपरिक तरीकों से हासिल करना मुश्किल है। हालाँकि, अधिकांश वर्तमान लेजर माइक्रो-नैनो-निर्मित संरचनाएं एकल बहुलक सामग्री या धातु सामग्री हैं। सेमीकंडक्टर सामग्रियों के लिए लेजर प्रत्यक्ष लेखन विधियों की कमी से माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के क्षेत्र में लेजर माइक्रो-नैनो प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी के अनुप्रयोग का विस्तार करना भी मुश्किल हो जाता है।
इस थीसिस में, शोधकर्ता यांग लियांग ने जर्मनी और ऑस्ट्रेलिया के शोधकर्ताओं के सहयोग से, सेमीकंडक्टर (ZnO) और कंडक्टर (Pt और Ag जैसी विभिन्न सामग्रियों की समग्र लेजर प्रिंटिंग) को साकार करते हुए, कार्यात्मक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए मुद्रण तकनीक के रूप में लेजर प्रिंटिंग को नवीन रूप से विकसित किया। (चित्र 1), और इसके लिए किसी भी उच्च-तापमान पोस्ट-प्रोसेसिंग प्रक्रिया चरण की आवश्यकता नहीं है, और न्यूनतम सुविधा का आकार <1 µm है। यह सफलता माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कार्यों के अनुसार कंडक्टरों, अर्धचालकों और यहां तक कि इन्सुलेट सामग्री के लेआउट के डिजाइन और प्रिंटिंग को अनुकूलित करना संभव बनाती है, जो माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को प्रिंट करने की सटीकता, लचीलेपन और नियंत्रणीयता में काफी सुधार करती है। इस आधार पर, अनुसंधान टीम ने डायोड, मेमरिस्टर्स और भौतिक रूप से गैर-पुनरुत्पादित एन्क्रिप्शन सर्किट (चित्रा 2) के एकीकृत लेजर प्रत्यक्ष लेखन को सफलतापूर्वक महसूस किया। यह तकनीक पारंपरिक इंकजेट प्रिंटिंग और अन्य प्रौद्योगिकियों के साथ संगत है, और इसे विभिन्न पी-प्रकार और एन-प्रकार अर्धचालक धातु ऑक्साइड सामग्रियों की छपाई तक विस्तारित किए जाने की उम्मीद है, जो जटिल, बड़े पैमाने पर प्रसंस्करण के लिए एक व्यवस्थित नई विधि प्रदान करती है। त्रि-आयामी कार्यात्मक माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक उपकरण।
थीसिस:https://www.nature.com/articles/s41467-023-36722-7
पोस्ट समय: मार्च-09-2023