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“電噴”打印打出三維超精細(xì)結(jié)構(gòu)
2013-09-30 14:18 來(lái)源:中國(guó)網(wǎng) 責(zé)編:陳莎莎
- 摘要:
- 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,,一個(gè)來(lái)自美國(guó)伊利諾斯大學(xué)厄本納-香檳分校,、芝加哥大學(xué)、韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)等的科研小組開(kāi)發(fā)出一種制作納米結(jié)構(gòu)的新方法,,將“從上到下”的噴墨打印和“從下到上”的自組裝技術(shù)結(jié)合在一起,。
【CPP114】訊:據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道,,一個(gè)來(lái)自美國(guó)伊利諾斯大學(xué)厄本納-香檳分校、芝加哥大學(xué),、韓國(guó)漢陽(yáng)大學(xué)等的科研小組開(kāi)發(fā)出一種制作納米結(jié)構(gòu)的新方法,,將“從上到下”的噴墨打印和“從下到上”的自組裝技術(shù)結(jié)合在一起,以一種“電噴”打印方式自動(dòng)形成三維的超精細(xì)結(jié)構(gòu),,所造出的納米材料可用在半導(dǎo)體和磁存儲(chǔ)工業(yè)中,。相關(guān)論文發(fā)表在9月出版的《自然·納米技術(shù)》上。
用聚合物,、DNA,、蛋白質(zhì)及其他“軟”材料制造納米結(jié)構(gòu),在新型電子工業(yè),、診斷設(shè)備和化學(xué)傳感器中有很大潛力,。但這些材料大部分都與光刻平印類(lèi)的技術(shù)不相容,平印是集成電路的傳統(tǒng)工藝,。研究小組利用一種自組裝材料——嵌段共聚物改進(jìn)了傳統(tǒng)光照平印工藝,,使其也能用于“軟”材料領(lǐng)域。
研究小組在比利時(shí)的微電子研究中心(imec)制作出一種拓?fù)浼婊瘜W(xué)的花紋,,分辨率達(dá)到100到200納米,。然后返回伊利諾斯大學(xué),以化學(xué)花紋為模板在上面沉積嵌段共聚物,。共聚物就在模板的引導(dǎo)下自行組裝,,形成了比模板花紋分辨率更高的花紋。
這種局部沉積嵌段共聚物的噴墨打印技術(shù)稱(chēng)為電流動(dòng)態(tài)打印或電噴打印,操作起來(lái)更像辦公室用的噴墨打印機(jī),。論文第一作者,、伊利諾斯大學(xué)博士后瑟達(dá)·昂塞斯說(shuō),電噴打印能很自然地控制液體墨水,,因此也能很好地控制納米管,、納米晶體、納米線及其他納米材料的懸浮液花紋,。“它不僅是一種特殊的高分辨率噴墨打印機(jī),,其理念是從噴嘴噴出原料流,打印幾百納米的花紋結(jié)構(gòu),。”
芝加哥大學(xué)分子工程研究所的保羅·尼萊說(shuō):“這一過(guò)程是利用噴墨打印技術(shù),,在基底上以高分辨率沉積不同的嵌段共聚物膠膜,因此非常適合用于設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造上,,能在一層上造出不同的維度結(jié)構(gòu),。各維度的花紋可以相同,也可以不同,,由各范圍里的模板引導(dǎo)精確組裝,。”
研究人員指出,打印出的納米結(jié)構(gòu)的分辨率還能進(jìn)一步提高到15納米,。伊利諾斯大學(xué)材料科學(xué)與工程教授約翰·羅杰斯說(shuō),,新技術(shù)可以用來(lái)制作納米材料的圖案結(jié)構(gòu),并與現(xiàn)實(shí)設(shè)備結(jié)合起來(lái),。
用聚合物,、DNA,、蛋白質(zhì)及其他“軟”材料制造納米結(jié)構(gòu),在新型電子工業(yè),、診斷設(shè)備和化學(xué)傳感器中有很大潛力,。但這些材料大部分都與光刻平印類(lèi)的技術(shù)不相容,平印是集成電路的傳統(tǒng)工藝,。研究小組利用一種自組裝材料——嵌段共聚物改進(jìn)了傳統(tǒng)光照平印工藝,,使其也能用于“軟”材料領(lǐng)域。
研究小組在比利時(shí)的微電子研究中心(imec)制作出一種拓?fù)浼婊瘜W(xué)的花紋,,分辨率達(dá)到100到200納米,。然后返回伊利諾斯大學(xué),以化學(xué)花紋為模板在上面沉積嵌段共聚物,。共聚物就在模板的引導(dǎo)下自行組裝,,形成了比模板花紋分辨率更高的花紋。
這種局部沉積嵌段共聚物的噴墨打印技術(shù)稱(chēng)為電流動(dòng)態(tài)打印或電噴打印,操作起來(lái)更像辦公室用的噴墨打印機(jī),。論文第一作者,、伊利諾斯大學(xué)博士后瑟達(dá)·昂塞斯說(shuō),電噴打印能很自然地控制液體墨水,,因此也能很好地控制納米管,、納米晶體、納米線及其他納米材料的懸浮液花紋,。“它不僅是一種特殊的高分辨率噴墨打印機(jī),,其理念是從噴嘴噴出原料流,打印幾百納米的花紋結(jié)構(gòu),。”
芝加哥大學(xué)分子工程研究所的保羅·尼萊說(shuō):“這一過(guò)程是利用噴墨打印技術(shù),,在基底上以高分辨率沉積不同的嵌段共聚物膠膜,因此非常適合用于設(shè)備的設(shè)計(jì)與制造上,,能在一層上造出不同的維度結(jié)構(gòu),。各維度的花紋可以相同,也可以不同,,由各范圍里的模板引導(dǎo)精確組裝,。”
研究人員指出,打印出的納米結(jié)構(gòu)的分辨率還能進(jìn)一步提高到15納米,。伊利諾斯大學(xué)材料科學(xué)與工程教授約翰·羅杰斯說(shuō),,新技術(shù)可以用來(lái)制作納米材料的圖案結(jié)構(gòu),并與現(xiàn)實(shí)設(shè)備結(jié)合起來(lái),。
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