Зарубежные СМИ сообщают, что исследовательская группа из Гонконгского университета науки и технологий (Гуанчжоу) недавно разработала новый процесс переноса микросветодиодов. Этот процесс основан на динамически программируемой переносной головке, которая использует локальный нагрев для контроля вязкости полимера.
Исследователи заявили, что этот новый инструмент может избирательно обрабатывать устройства с различной геометрией, решая ключевую проблему в создании сложных микросистем. Группа исследователей продемонстрировала, что система переноса может избирательно сортировать и переносить нормально функционирующие микросветодиоды размером 45 × 25 микрометров, располагая их в заданных конфигурациях без ухудшения их характеристик.
В ходе исследования ученые успешно перенесли полупроводниковые чипы, медные пленки толщиной 90 нанометров и сферические полистироловые микросферы диаметром 50 микрометров. Точность позиционирования этих компонентов оказалась чрезвычайно высокой: смещение положения составило менее 0,7 микрометра, а погрешность вращения — менее 0,04 радиан.
Для создания этой системы переноса исследовательская группа разработала специальный полимер, который быстро претерпевает физическую трансформацию при температуре 44 градуса Цельсия, переходя из жесткого пластичного состояния в резиноподобное. Исследовательская группа нанесла этот полимер на массив независимо управляемых микронагревателей.
В процессе переноса команда прижимала штамп к массиву элементов, активируя специальные нагреватели, которые расплавляли целевую область полимера размером 50 микрометров примерно за 60 миллисекунд, позволяя ему прилипнуть к выбранному чипу. Затем полимер естественным образом охлаждался и затвердевал примерно за 40 миллисекунд, физически фиксируя чип на месте. Когда элемент необходимо было переместить в новое место, нагреватели снова срабатывали, чтобы размягчить полимер и освободить чип. Этот температурно-зависимый механизм обеспечивает коэффициент прочности сцепления при захвате и освобождении, превышающий 190:1.
В настоящее время исследовательская группа изучает способы масштабирования массива микронагревателей. Это представляет собой проблему: плотно расположенные нагреватели могут приводить к тепловым перекрестным помехам, когда тепло передается на соседние пиксели. Для решения этой проблемы исследователи планируют использовать более тонкие полимерные слои и внедрить активную схему управления матрицей, аналогичную архитектуре, используемой в коммерческих плоских телевизорах, для управления крупномасштабными массивами без чрезмерно сложной проводки.
В настоящее время исследовательская группа изучает способы масштабирования массива микронагревателей. Это представляет собой проблему: плотно расположенные нагреватели могут приводить к тепловым перекрестным помехам, когда тепло передается на соседние пиксели. Для решения этой проблемы исследователи планируют использовать более тонкие полимерные слои и внедрить активную схему управления матрицей, аналогичную архитектуре, используемой в коммерческих плоских телевизорах, для управления крупномасштабными массивами без чрезмерно сложной проводки.
