近日,中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所信息功能材料國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室SOI材料課題組在柔性Si/Ge納米帶確定性組裝方面獲得新進(jìn)展。課題組提出了“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”(Edge-Cutting Transfer)技術(shù),成功地實(shí)現(xiàn)了柔性Si/Ge納米帶在柔性基底上的可控轉(zhuǎn)移及確定性組裝。相關(guān)研究成果以Deterministic Assembly of Flexible Si/Ge Nanoribbons via Edge-Cutting Transfer and Printing for van der Waals Heterojunctions 為題作為封面文章(Front Cover)發(fā)表在Small 2015年第33期上。該研究工作還引起了Materials Views China 的關(guān)注和追蹤報(bào)道。
在柔性電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,需將傳統(tǒng)剛性襯底上的功能材料轉(zhuǎn)移至柔性基底。然而,在材料轉(zhuǎn)移過(guò)程中,相關(guān)材料往往會(huì)出現(xiàn)陣列的排列次序混亂、偏移等問(wèn)題,給后續(xù)柔性電子器件的制造帶來(lái)挑戰(zhàn)。上海微系統(tǒng)所SOI材料課題組針對(duì)材料轉(zhuǎn)移過(guò)程中的問(wèn)題,以Si/Ge納米薄膜為例,提出了一種簡(jiǎn)易、可控的技術(shù)手段,即“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)。該技術(shù)以圖形化SOI/GOI作為源材料,采用HF酸溶液對(duì)埋氧層進(jìn)行腐蝕制備出懸空的Si/Ge納米帶,并通過(guò)調(diào)節(jié)腐蝕時(shí)間控制懸空納米帶的寬度;在此基礎(chǔ)上,利用埋氧層腐蝕邊界對(duì)懸空Si/Ge納米帶的固定作用來(lái)保持原有圖形化時(shí)的排列次序,從而成功制備出與它排列次序完全一致的柔性Si/Ge納米帶,實(shí)現(xiàn)了Si/Ge納米帶在柔性基底上的確定性組裝。
該工作中采用的柔性Si/Ge納米薄膜具有出眾的電學(xué)、光學(xué)、熱電、光電等物理學(xué)性質(zhì)和優(yōu)異的機(jī)械柔性,是當(dāng)今無(wú)機(jī)柔性電子技術(shù)領(lǐng)域中重要功能材料之一;該工作中所提出的“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)可以簡(jiǎn)便、可控地將柔性無(wú)機(jī)單晶納米薄膜應(yīng)用于柔性電子技術(shù),同時(shí)有望與卷對(duì)卷(roll-to-roll)工藝結(jié)合拓展于規(guī)模生產(chǎn)。
該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體、優(yōu)秀青年基金、中國(guó)科學(xué)院高遷移率材料創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)等相關(guān)研究計(jì)劃支持。
在柔性電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)過(guò)程中,需將傳統(tǒng)剛性襯底上的功能材料轉(zhuǎn)移至柔性基底。然而,在材料轉(zhuǎn)移過(guò)程中,相關(guān)材料往往會(huì)出現(xiàn)陣列的排列次序混亂、偏移等問(wèn)題,給后續(xù)柔性電子器件的制造帶來(lái)挑戰(zhàn)。上海微系統(tǒng)所SOI材料課題組針對(duì)材料轉(zhuǎn)移過(guò)程中的問(wèn)題,以Si/Ge納米薄膜為例,提出了一種簡(jiǎn)易、可控的技術(shù)手段,即“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)。該技術(shù)以圖形化SOI/GOI作為源材料,采用HF酸溶液對(duì)埋氧層進(jìn)行腐蝕制備出懸空的Si/Ge納米帶,并通過(guò)調(diào)節(jié)腐蝕時(shí)間控制懸空納米帶的寬度;在此基礎(chǔ)上,利用埋氧層腐蝕邊界對(duì)懸空Si/Ge納米帶的固定作用來(lái)保持原有圖形化時(shí)的排列次序,從而成功制備出與它排列次序完全一致的柔性Si/Ge納米帶,實(shí)現(xiàn)了Si/Ge納米帶在柔性基底上的確定性組裝。
該工作中采用的柔性Si/Ge納米薄膜具有出眾的電學(xué)、光學(xué)、熱電、光電等物理學(xué)性質(zhì)和優(yōu)異的機(jī)械柔性,是當(dāng)今無(wú)機(jī)柔性電子技術(shù)領(lǐng)域中重要功能材料之一;該工作中所提出的“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)可以簡(jiǎn)便、可控地將柔性無(wú)機(jī)單晶納米薄膜應(yīng)用于柔性電子技術(shù),同時(shí)有望與卷對(duì)卷(roll-to-roll)工藝結(jié)合拓展于規(guī)模生產(chǎn)。
該工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金委創(chuàng)新研究群體、優(yōu)秀青年基金、中國(guó)科學(xué)院高遷移率材料創(chuàng)新研究團(tuán)隊(duì)等相關(guān)研究計(jì)劃支持。
Small封面(左)及研究論文的部分實(shí)驗(yàn)結(jié)果(右)