提议为透明显示器和半导体提供快速负担得起的解决方案
科学技术部下属的韩国机械材料研究所(KIMM)开发了一种基于辊的无损伤转移技术,该技术可将二维(2D)纳米材料转移到晶片级而不会受到破坏。所提出的技术具有从透明显示器和半导体到自动驾驶汽车显示器的各种应用,并有望加速基于2D纳米材料的高性能设备的商业化。
KIMM纳米力学系首席研究员Kwang-Seop Kim博士成功开发了一种技术,可将2/5纳米材料(细到150,000根头发的细细)转移到至少4英寸的基材上(约10厘米)无损坏。
基于辊的转移是将转移膜上的2D纳米材料转移到所需基材上的过程。这是一种高效的技术,可以实现纳米材料的大面积连续转移,类似于纸质印刷。
转移过程涉及转移膜(A)和目标衬底(B)上的纳米材料。在卷转移中,当A卷到B时,纳米材料被转移到B。这类似于使用纹身贴纸将纹身转移到皮肤上的过程。贴纸起转移膜的作用,纹身代表2D纳米材料,皮肤是基底。
提出的技术的关键点是通过计算机仿真和实验来确定与转印膜中粘合剂层变形有关的两种不同类型的损伤机理。该团队优化了粘合剂层的厚度,以最大程度地减少转移过程中粘合剂层的变形,从而实现大面积2D纳米材料的无损转移。
由Kwang-Seop Kim博士及其研究团队在KIMM纳米机械部门生产的晶片,采用了基于辊的无损转移技术来制造2D纳米材料。图片来源:韩国机械材料研究所(KIMM)
该团队通过优化纹身贴纸,发现了非常薄的纹身无损转移至皮肤的背后原理。
该技术可用于基于卷的转移过程中,以生产基于2D纳米材料的柔性透明显示器和透明半导体,与现有的30%相比,将2D纳米材料的损坏降低至1%。
首席研究员Kwang-Seop Kim说:“我们在不损坏基板的情况下转移大面积2D纳米材料和微器件的技术将显着降低可穿戴设备,柔性透明显示器和高性能生物/能量传感器的制造成本,从而加速了这一步相关应用的商业化。我们还期望看到从下一代半导体到未来汽车的各个行业的新业务。”
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