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[导读]美国史丹佛大学(Stanford University)的研究人员近日开发出一种创新的晶圆等级(wafer-scale)掀离(lift-off)制程,能在可重复使用的矽晶圆上制作奈米线电路,然后将之移植到任意形状的、采用任何一种材料的基板上。

美国史丹佛大学(Stanford University)的研究人员近日开发出一种创新的晶圆等级(wafer-scale)掀离(lift-off)制程,能在可重复使用的矽晶圆上制作奈米线电路,然后将之移植到任意形状的、采用任何一种材料的基板上。
该研究团队是由史丹佛大学教授Xiaolin Zheng所率领,他们声称,这种软性电路装置能用以制造包括纤薄如纸的显示器、太阳能电池,以及可直接贴附在受测样本上的生物医疗感测器。「我们能让电路装置在不受到任何损伤的情况下移植;」Zheng表示:「这种拆卸过程能在室温下完成,而且只需数秒。」

该种创新制程的关键,是在一片已经预先涂布绝缘二氧化矽的施体(donor)矽晶圆上,沉积一层镍牺牲层(sacrificial nickel layer);接下来再将一层厚度仅800奈米的软性聚合物沉积在镍牺牲层上,之后就可制作包括FET、二极体与电阻等奈米线电路。当电路制作完成,将晶圆片浸入水中,就能将镍牺牲层与聚合物基板上的电路分离。

然后整套电路能被转移至几乎所有材质的基板上,包括纸、塑胶、玻璃或是金属;「这种掀离制程只会将镍从矽晶圆片上分离;」Zheng解释:「而镍牺牲层之后可进行蚀刻,将聚合物剥离。」


在矽晶圆片上制作的奈米线电路,能被掀离然后移植到任何形状、材料的基板上

研究人员表示,制程中所使用的矽晶圆片不会有损伤,因此能被多次重复使用;该施体晶圆片仅需在每次使用之前重覆涂上一层镍。至于剥离的奈米线电路长度仅有2微米,能被置放在几乎任何形状的基板上,且不会有卷曲损伤。

该种电路也能进行剥离与重覆使用,可应用在直接贴附在受测体(如心脏)的生物医疗感测器上,然后再移除、重复使用于其他病患。Zheng是与博士候选人Chi Hwan Lee、Dong Rip Kim共同进行上述研究。

编译:Judith Cheng

(参考原文: Nanocircuits that adhere to any substrate,by R. Colin Johnson)



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