近日,中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所信息功能材料國家重點實驗室SOI材料課題組在柔性Si/Ge納米帶確定性組裝方面獲得新進展。課題組提出了“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”(Edge-Cutting Transfer)技術(shù),成功地實現(xiàn)了柔性Si/Ge納米帶在柔性基底上的可控轉(zhuǎn)移及確定性組裝。相關(guān)研究成果以Deterministic Assembly of Flexible Si/Ge Nanoribbons via Edge-Cutting Transfer and Printing for van der Waals Heterojunctions 為題作為封面文章(Front Cover)發(fā)表在Small 2015年第33期上。該研究工作還引起了Materials Views China 的關(guān)注和追蹤報道。
在柔性電子技術(shù)實現(xiàn)過程中,需將傳統(tǒng)剛性襯底上的功能材料轉(zhuǎn)移至柔性基底。然而,在材料轉(zhuǎn)移過程中,相關(guān)材料往往會出現(xiàn)陣列的排列次序混亂、偏移等問題,給后續(xù)柔性電子器件的制造帶來挑戰(zhàn)。上海微系統(tǒng)所SOI材料課題組針對材料轉(zhuǎn)移過程中的問題,以Si/Ge納米薄膜為例,提出了一種簡易、可控的技術(shù)手段,即“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)。該技術(shù)以圖形化SOI/GOI作為源材料,采用HF酸溶液對埋氧層進行腐蝕制備出懸空的Si/Ge納米帶,并通過調(diào)節(jié)腐蝕時間控制懸空納米帶的寬度;在此基礎(chǔ)上,利用埋氧層腐蝕邊界對懸空Si/Ge納米帶的固定作用來保持原有圖形化時的排列次序,從而成功制備出與它排列次序完全一致的柔性Si/Ge納米帶,實現(xiàn)了Si/Ge納米帶在柔性基底上的確定性組裝。
該工作中采用的柔性Si/Ge納米薄膜具有出眾的電學、光學、熱電、光電等物理學性質(zhì)和優(yōu)異的機械柔性,是當今無機柔性電子技術(shù)領(lǐng)域中重要功能材料之一;該工作中所提出的“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)可以簡便、可控地將柔性無機單晶納米薄膜應用于柔性電子技術(shù),同時有望與卷對卷(roll-to-roll)工藝結(jié)合拓展于規(guī)模生產(chǎn)。
該工作得到國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體、優(yōu)秀青年基金、中國科學院高遷移率材料創(chuàng)新研究團隊等相關(guān)研究計劃支持。
在柔性電子技術(shù)實現(xiàn)過程中,需將傳統(tǒng)剛性襯底上的功能材料轉(zhuǎn)移至柔性基底。然而,在材料轉(zhuǎn)移過程中,相關(guān)材料往往會出現(xiàn)陣列的排列次序混亂、偏移等問題,給后續(xù)柔性電子器件的制造帶來挑戰(zhàn)。上海微系統(tǒng)所SOI材料課題組針對材料轉(zhuǎn)移過程中的問題,以Si/Ge納米薄膜為例,提出了一種簡易、可控的技術(shù)手段,即“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)。該技術(shù)以圖形化SOI/GOI作為源材料,采用HF酸溶液對埋氧層進行腐蝕制備出懸空的Si/Ge納米帶,并通過調(diào)節(jié)腐蝕時間控制懸空納米帶的寬度;在此基礎(chǔ)上,利用埋氧層腐蝕邊界對懸空Si/Ge納米帶的固定作用來保持原有圖形化時的排列次序,從而成功制備出與它排列次序完全一致的柔性Si/Ge納米帶,實現(xiàn)了Si/Ge納米帶在柔性基底上的確定性組裝。
該工作中采用的柔性Si/Ge納米薄膜具有出眾的電學、光學、熱電、光電等物理學性質(zhì)和優(yōu)異的機械柔性,是當今無機柔性電子技術(shù)領(lǐng)域中重要功能材料之一;該工作中所提出的“邊緣-剪切轉(zhuǎn)移”技術(shù)可以簡便、可控地將柔性無機單晶納米薄膜應用于柔性電子技術(shù),同時有望與卷對卷(roll-to-roll)工藝結(jié)合拓展于規(guī)模生產(chǎn)。
該工作得到國家自然科學基金委創(chuàng)新研究群體、優(yōu)秀青年基金、中國科學院高遷移率材料創(chuàng)新研究團隊等相關(guān)研究計劃支持。

Small封面(左)及研究論文的部分實驗結(jié)果(右)