Группа исследователей Московского физико-технического института разработала технологический прибор для создания микроразмерных структур из металлов и сплавов для нужд электроники и фотоники.
Устройство сухой аэрозольной печати может использоваться в создании элементов микроэлектроники, формировании плазмонных наноструктур в оптоэлектронике для повышения эффективности фотоприемников, дисплеев и источников света, а также формировании SERS-структур для спектрального анализа следовых количеств материалов, например в криминалистических исследованиях, фармацевтике и в реставрационных исследованиях произведений искусства, сообщает пресс-служба вуза.
В приборе объединены четыре технологических процесса — синтез наночастиц, их модификация, печать аэрозольным пучком и лазерное спекание массива наночастиц на подложке. Принтер позволяет формировать микроструктуры с шириной линий от тридцати до четырехсот микрометров наночастицами с размерами от пятидесяти до трехсот нанометров. Одновременное лазерное спекание наночастиц позволяет изготавливать монолитные проводящие микроструктуры, представляющие интерес, например, для СВЧ-электроники, а в случае формирования плазмонных структур — улучшать адгезию наночастиц к поверхности подложки.
«Наш принтер позволяет оперативно изменять размер наночастиц в реальном времени, что дает возможность настраивать резонансные свойства структур для конкретных задач, например в оптоэлектронике или аналитической химии», — рассказал научный сотрудник центра испытания функциональных материалов МФТИ Владислав Борисов.
В отличие от струйных принтеров, в которых процессу печати предшествует приготовление чернил на основе активных наночастиц, дисперсантов и растворителей, а после печати требуется сушка и термообработка напечатанных структур, новая разработка основана на манипулировании сухими наночастицами, формируемыми в газовой атмосфере. Это исключает загрязнение материалов формируемых микроструктур и значительно повышает эффективность процесса их изготовления. Возможность оперативной оптимизации параметров печати с пульта управления делает устройство универсальным инструментом для различных областей применений.
«Мы объединили в одном устройстве процессы, которые при использовании чернильных принтеров выполняются раздельно с использованием ряда технологических установок. Это существенно упрощает производство и снижает затраты», — пояснил Владислав Борисов.
На разработку прибора сухой аэрозольной печати у команды МФТИ ушло около девяти лет. Сейчас проект находится на завершающей стадии реализации. В ближайшие полгода планируется завершить тестирование опытного образца и подготовить конструкторскую документацию для серийного производства.
А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.