(1-1) Dr. Kwang-Seop Kim och hans forskargrupp vid institutionen för nanomekanik, KIMM, har lyckats utveckla den rullbaserade skadefria överföringstekniken för 2D nanomaterial (enskiktsgrafen).(1-2) Dr. Kwang-Seop Kim och hans forskargrupp vid institutionen för nanomekanik, KIMM, har avslöjat en skademekanism för rullbaserad överföringsprocess för 2D nanomaterial. Om limskiktet är för tunt, skada uppstår på 2D-nanomaterialen från vidhäftningsinstabilitet; och om limskiktet är för tjockt, kontakttrycket under överföringsprocessen orsakar överdriven deformation, orsakar skador på materialen.(1-3) Dr. Kwang-Seop Kim och hans forskargrupp vid institutionen för nanomekanik, KIMM, har lyckats designa en transferfilm med ett optimalt tjockt limskikt, och applicerade den på den rullbaserade överföringsprocessen för att framgångsrikt överföra 2D-nanomaterial (enskiktsgrafen) till det önskade substratet utan skador.(1-4) En graf som visar arkresistanskvaliteten hos 2D-nanomaterial (enskiktsgrafen) baserade transparenta elektroder, tillverkad av den rullbaserade överföringstekniken. Ju lägre arkmotstånd, desto bättre leder den elektricitet till transparent elektrod (enskiktsgrafen); och ju mer enhetlig arkets motståndskvalitet, desto bättre kan man göra storskalig transparent elektrod. När limskiktet är tunt, arkmotståndet är extremt högt vid 1130 Ohm/kvadrat, och arkresistanskvaliteten är ojämn. När limskiktet är tjockt, arkmotståndet är 563 ohm/kvadrat, och arkets motståndskvalitet är återigen ojämn. När du använder överföringsfilmen utformad för att ha ett optimalt tjockt limskikt, arkmotståndet är mycket lågt vid 235 Ohm/kvadrat, och arkresistanskvaliteten är enhetlig. Kredit:Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)
Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) under ministeriet för vetenskap och IKT utvecklade en rullbaserad skadefri överföringsteknik som gör att tvådimensionella (2D) nanomaterial kan överföras till waferskala utan skador. Den föreslagna tekniken har en mängd olika tillämpningar från transparenta displayer och halvledare till displayer för självkörande bilar, och förväntas påskynda kommersialiseringen av 2D-nanomaterialbaserade högpresterande enheter.
Dr Kwang-Seop Kim, huvudforskare vid institutionen för nanomekanik vid KIMM, lyckats utveckla en teknik för att överföra 2D nanomaterial, så tunn som 1/50, 000 av ett hårstrå, till ett underlag på minst 4 tum (ca 10 cm) utan skador.
Den rullbaserade överföringen är en process där 2D nanomaterial på en överföringsfilm överförs till ett önskat substrat. Det är en mycket effektiv teknik som möjliggör kontinuerlig överföring av nanomaterial över stora ytor, liknande pappersutskrift.
Överföringsprocessen involverar nanomaterial på en överföringsfilm (A) och ett målsubstrat (B). Vid rullöverföring, nanomaterialen överförs till B när A rullas på B. Detta liknar processen att överföra en tatuering på huden med hjälp av en tatueringsdekal. Klistermärket spelar rollen som överföringsfilmen, tatueringen representerar 2D nanomaterial, och huden är substratet.
Nyckelpunkten i den föreslagna tekniken är att identifiera två olika typer av skademekanismer i förhållande till deformationen av limskiktet i överföringsfilmen genom datorsimulering och experiment. Teamet optimerar tjockleken på limskiktet för att minimera deformationen av limskiktet under överföringsprocessen, vilket leder till att uppnå skadefri överföring av 2D-nanomaterial med stora ytor.
Wafern producerad av Dr. Kwang-Seop Kim och hans forskargrupp vid institutionen för nanomekanik, KIMM, använder den rullbaserade skadefria överföringstekniken för 2D nanomaterial. Kredit:Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)
Teamet upptäckte principen bakom den skadefria överföringen av en extremt tunn tatuering till huden genom att optimera tatueringsdekalen.
Tekniken kan användas i den rullbaserade överföringsprocessen för produktion av 2D nanomaterialbaserade flexibla transparenta displayer och transparenta halvledare, minskar skadan i 2D-nanomaterial ner till 1 % jämfört med befintliga 30 %.
Huvudforskaren Kwang-Seop Kim sa, "Vår teknik att överföra stora 2D-nanomaterial och mikroenheter utan att skada substrat kommer att avsevärt sänka tillverkningskostnaderna för bärbara enheter, flexibla transparenta displayer, och högpresterande bio/energisensorer, vilket påskyndar kommersialiseringen av relaterade applikationer. Vi förväntar oss också att se nya företag över branscher från nästa generations halvledare till framtida fordon."