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杭州博華激光技術(shù)有限公司

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《Nature Communications》:微電子激光3D打印
信息來(lái)源:激光先進(jìn)制造研究院       日  期:2023-03-23

印刷電子技術(shù)是基于印刷原理的電子制造技術(shù),它同時(shí)滿(mǎn)足了新一代電子產(chǎn)品柔性化與個(gè)性化的需求,引發(fā)了微電子行業(yè)的一次巨大的技術(shù)革新。與數控增材制造和3D打印相比,印刷電子技術(shù)囊括了更多的增材制造技術(shù),尤其是在微納加工領(lǐng)域;诿}沖激光與材料的非線(xiàn)性作用,激光微納加工技術(shù)無(wú)需高溫后處理,即可實(shí)現單一聚合物和金屬材料的直接制造。與傳統的噴墨打印、激光誘導轉移(LIFT)和其他打印技術(shù)相比,它可以在小于100 nm的精度下,實(shí)現傳統方法難以實(shí)現的復雜功能結構和器件的增材制造。然而,半導體材料激光直寫(xiě)方法的缺失,嚴重限制了激光微納加工技術(shù)在微電子器件領(lǐng)域的應用。

本論文中,楊亮研究員與德國及澳大利亞的研究人員合作,創(chuàng )新性地將激光打印開(kāi)發(fā)作為一種功能性電子器件打印技術(shù),在單一激光加工系統中實(shí)現了半導體(ZnO) 和導體(PtAg)等多種材料的復合激光打印,實(shí)現最小特征尺寸小于1 µm。 這一技術(shù)突破極大程度提高了微電子器件打印的精度、靈活性和可控性,根據微電子器件的功能,讓導體和半導體甚至絕緣材料的定制化設計和打印成為可能。另外,研究團隊還成功實(shí)現了二極管、憶阻器和物理不可復制加密電路的一體化激光直寫(xiě)。這項技術(shù)與傳統的噴墨打印等技術(shù)兼容,并且有望推廣至多種P型、N型半導體金屬氧化物材料的打印,為復雜、大尺寸、三維功能微電子器件的加工提供系統的新方法。

相關(guān)研究成果以題“Laser Printed Microelectronics”發(fā)表在國際期刊《Nature Communications》上。

1.金屬/半導體材料激光復合打印。a,d:金屬鉑;b,e:氧化鋅半導體; c,f:金屬銀。