Videnskab
 science >> Videnskab >  >> nanoteknologi

Hurtig, overkommelig løsning foreslået til transparente skærme og halvledere

(1-1) Dr. Kwang-Seop Kim og hans forskerhold ved Institut for Nanomekanik, KIMM, har haft succes med at udvikle den rullebaserede skadefri overførselsteknik til 2D nanomateriale (enlagsgrafen).(1-2) Dr. Kwang-Seop Kim og hans forskerhold ved Institut for Nanomekanik, KIMM, har afsløret en skadesmekanisme af rullebaseret overførselsproces for 2D nanomaterialer. Hvis klæbelaget er for tyndt, der opstår skader på 2D-nanomaterialerne fra vedhæftningsustabilitet; og hvis klæbelaget er for tykt, kontakttrykket under overførselsprocessen forårsager overdreven deformation, forårsager skade på materialerne.(1-3) Dr. Kwang-Seop Kim og hans forskerhold ved Institut for Nano-Mekanik, KIMM, er lykkedes med at designe en transferfilm med et optimalt tykt klæbelag, og anvendte det på den rullebaserede overførselsproces for at overføre 2D-nanomateriale (enlagsgrafen) til det ønskede substrat uden beskadigelse.(1-4) En graf, der viser arkmodstandskvaliteten af ​​2D-nanomateriale (enlagsgrafen) baserede gennemsigtige elektroder, fremstillet ved den rullebaserede overførselsteknik. Jo lavere arkmodstanden er, jo bedre leder den elektricitet til transparent elektrode (enlagsgrafen); og jo mere ensartet plademodstandskvaliteten, jo bedre kan man lave en gennemsigtig elektrode i stor skala. Når klæbelaget er tyndt, plademodstanden er ekstrem høj ved 1130 Ohm/sq., og pladens modstandskvalitet er uensartet. Når klæbelaget er tykt, plademodstanden er 563 Ohm/sq., og pladens modstandskvalitet er igen uensartet. Ved brug af overføringsfilmen designet til at have et optimalt tykt klæbelag, arkmodstanden er meget lav ved 235 Ohm/sq., og pladens modstandskvalitet er ensartet. Kredit:Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)

Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) under Ministeriet for Videnskab og ICT udviklede en rullebaseret skadefri overførselsteknik, der tillader todimensionelle (2D) nanomaterialer at blive overført til waferskala uden skade. Den foreslåede teknik har en række anvendelsesmuligheder fra transparente displays og halvledere til displays til selvkørende biler, og forventes at accelerere kommercialiseringen af ​​2D nanomateriale-baserede højtydende enheder.

Dr. Kwang-Seop Kim, hovedforsker ved Institut for Nanomekanik ved KIMM, lykkedes med at udvikle en teknik til at overføre 2D nanomaterialer, så tynd som 1/50, 000 af et hårstrå, til et underlag på mindst 4 tommer (ca. 10 cm) uden skader.

Den rullebaserede transfer er en proces, hvor 2D nanomaterialer på en transferfilm overføres til et ønsket substrat. Det er en yderst effektiv teknik, der muliggør kontinuerlig overførsel af nanomaterialer over store arealer, ligner papirudskrivning.

Overførselsprocessen involverer nanomaterialer på en overførselsfilm (A) og et målsubstrat (B). Ved rulleoverførsel, nanomaterialerne overføres til B, når A rulles ind på B. Dette svarer til processen med at overføre en tatovering til huden ved hjælp af et tatoveringsmærkat. Klistermærket spiller rollen som transferfilmen, tatoveringen repræsenterer 2D nanomaterialer, og huden er substratet.

Nøglepunktet i den foreslåede teknik er at identificere to forskellige typer af skadesmekanismerne i forhold til deformationen af ​​klæbelaget i transferfilmen gennem computersimulering og eksperimenter. Teamet optimerer tykkelsen af ​​det klæbende lag for at minimere deformationen af ​​det klæbende lag under overførselsprocessen, fører til at opnå skadesfri overførsel af 2D-nanomaterialer med stort område.

Waferen produceret af Dr. Kwang-Seop Kim og hans forskerhold ved Institut for Nano-Mekanik, KIMM, ved hjælp af den rullebaserede skadefri overførselsteknik til 2D nanomaterialer. Kredit:Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)

Holdet opdagede princippet bag den skadefri overførsel af en ekstremt tynd tatovering til huden ved at optimere tatoveringsmærkatet.

Teknikken kan bruges i den rullebaserede overførselsproces til produktion af 2D nanomateriale-baserede fleksible transparente displays og transparente halvledere, reducere skaden i 2D nanomateriale ned til 1 % sammenlignet med de eksisterende 30 %.

Hovedforsker Kwang-Seop Kim sagde, "Vores teknik til at overføre store 2D-nanomaterialer og mikro-enheder uden at beskadige substrater vil sænke produktionsomkostningerne for bærbare enheder markant, fleksible gennemsigtige skærme, og højtydende bio-/energisensorer, dermed fremskynde kommercialiseringen af ​​relaterede applikationer. Vi forventer også at se nye virksomheder på tværs af industrier fra næste generation af halvledere til fremtidige køretøjer."


Varme artikler