通过激光诱导正向转移(LIFT)技术,用单层石墨烯制成了印刷像素。 这种新型数字印刷技术为利用二维材料制造印刷电路提供了有趣的前景。 作为演示,研究人员在柔性基板上打印出了具有高迁移率的石墨烯场效应晶体管(GFET)。
图片:使用 LIFT 打印二维材料像素
作为欧洲地平线项目 L2D2 的一部分,希腊雅典国立技术大学(NTU)和西班牙 Graphenea 公司的研究人员合作实现了这项技术。
在免费提供的演示录音中,研究人员 Filimon Zacharatos 展示了横向尺寸从 40 微米到 200 微米不等的二维材料像素的打印技术。 这项工作还展示了使用数字印刷方法在柔性基板上制作金属触点,然后在触点上进行石墨烯的 LIFT 沉积。 这样获得的石墨烯晶体管具有极高的载流子迁移率,最小器件的空穴迁移率达到 1800 cm2/Vs。 研究人员还展示了六方氮化硼(hBN)和预制 hBN/ 石墨烯堆栈的转移,这两种方法都非常成功。
该项目于 2022 年 10 月启动,目前已经取得了重大成果,包括展示了石墨烯、绝缘体和半导体等各种二维材料的 LIFT 打印。 该项目旨在通过生态友好型绿色工艺,扩大石墨烯和其他二维材料的生长和转移规模,目前已经实现了部分既定目标。 L2D2 项目以 LEAF-2D 项目中获得的知识为基础,利用激光将二维材料从一个基底转移到另一个基底。 激光转移工艺可以实现无化学处理以及异质结构中材料的精确排列。 L2D2 尤其致力于实现两项技术突破:将石墨烯和其他二维材料提升到 8 英寸级的工业级质量,以及借助激光辅助转移技术实现此类材料的晶圆级集成。
项目计划包括保护与 LIFT 相关的知识产权,以及可能成立一家分拆公司,将二维材料的数字印刷商业化。 除南洋理工大学和 Graphenea 外,其他合作伙伴包括 Mellanox Technologies Ltd(以色列)、Bar Ilan 大学(以色列)和 Marios Lymarakis Kai Sia(希腊)。 该项目由欧盟资助,资助协议编号为 101058079。
Flexible graphene FETs fabricated by laser induced forward transfer
https://doi.org/10.1117/12.3017463
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