精密元（yuán）件製作的新思路

文章來源：MaterialsViews

定向排列的纖維陣列，能賦予自身*的電學和（hé）光學等方麵的特性（xìng），從而激發科研人員的廣泛研究。近年來，通過對傳統靜（jìng）電紡絲工藝的改進，科研人員已經（jīng）能夠針對大量微納米纖維（wéi）進（jìn）行同時操縱而製備出有序的納米纖維陣列，然而卻始終無法保證纖維（wéi）陣列的高度（dù）有序性，從而極大的限（xiàn）製了其在精（jīng）密微電子和（hé）光電子器件等領域的應用。為了彌補這種缺陷，需要開發新的製備工藝來實現對單根（gēn）微納米線的定位生長與沉積。

近日，中科院半導體研究所超晶格國家重點實驗室沈國震課題組與北京科技大學數理學院陳娣教授合作，設計出一種近（jìn）場直寫技（jì）術，克服了傳統電紡纖維無序（xù）和不可控的缺點，實現了對單根微（wēi）納米線的操縱，能（néng）夠在硬性基底和柔性基底上（shàng）、大麵積的製備高度（dù）有序的（de）無（wú）機或有機微納米線。利用這（zhè）種技術打印的鍺酸鋅微米線（xiàn）陣列可（kě）以按需求調控微米線的（de）形貌、數目和沉積位置，進而避免了對於製備的微納米線的二次操作。基於鍺酸鋅微米線的光電探測器件具有較低（dī）的暗電（diàn）流（~10-12 A），並在360 nm的紫（zǐ）外光下表現出了高達4×103的（de）開關比特（tè）性，同時還可以通過控製打（dǎ）印微米線的（de）數目來達到調控鍺酸鋅光電探測器件的（de）光響應性能的目（mù）的，這對於實現（xiàn）器件（jiàn）電學性能的可控性提（tí）供了十分有利的條件，在（zài）光敏成像等電子（zǐ）器件方麵具（jù）有極大的應用潛（qián）力。基於這種鍺酸鋅微米線（xiàn）陣列，該課題（tí）組製作了7×7陣列的圖案化的集（jí）成圖像傳感器，像素密度為（wéi）10個/cm2。由於近場直寫過程中相鄰微米線之間的間距可調，因此可以（yǐ）進一步實現對於像素密度的提高和圖案化傳感器件的種類，進而在微電子器件和精密電子器件領域發（fā）揮一定（dìng）的作用。這種半導體（tǐ）微（wēi）米線集成（chéng）打印技術（shù）結合電子器件的圖案化設計能力（lì），在（zài）不遠的將來能夠用於新型的柔性可穿戴式傳感器件、電子紡織品、晶體管和（hé）精密集成電路等領域。