科學(xué)家開發(fā)“彈出式”技術(shù)制備微納米半導(dǎo)體器件

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　　見過一打開便有小房子或城堡立起來的那種立體書吧。受這種兒童玩具書的啟發(fā)，中國、美國、韓國研究人員開發(fā)出一種特別簡(jiǎn)單的“彈出式”三維成型技術(shù)，可制備現(xiàn)有３Ｄ打印技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)的微納米半導(dǎo)體器件。

　　這項(xiàng)成果發(fā)表在新一期美國《科學(xué)》雜志上。研究負(fù)責(zé)人之一、美國西北大學(xué)研究助理教授張一慧對(duì)新華社記者說，這種技術(shù)被稱為“屈曲引導(dǎo)的三維成型技術(shù)”，相比現(xiàn)有３Ｄ打印技術(shù)有多種優(yōu)勢(shì)，“它不能完全取代現(xiàn)有３Ｄ打印技術(shù)，但可作為一個(gè)非常重要的補(bǔ)充”。

　　這種技術(shù)的基本步驟是：先形成具有一定構(gòu)型的平面結(jié)構(gòu)，將其轉(zhuǎn)移至一張已經(jīng)拉伸的彈性基底上，通過表面化學(xué)處理把平面結(jié)構(gòu)選擇性地粘接于彈性基底，之后釋放彈性基底的預(yù)拉伸，即可將未粘接于基底的平面結(jié)構(gòu)彈出，形成三維結(jié)構(gòu)。

　　張一慧說，這種技術(shù)的優(yōu)勢(shì)一是快速成型；二是適用于各種類型的材料，包括半導(dǎo)體、金屬、聚合物等；三是與現(xiàn)代化半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)的二維制備技術(shù)兼容，可成型非常復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)，他們已實(shí)現(xiàn)４０多種三維結(jié)構(gòu)，包括孔雀、花朵、桌子、籃子、帳篷和海星等；四是尺寸上沒有明顯的限制，目前已實(shí)現(xiàn)的最小厚度約為１００納米，最大厚度約１毫米。這種技術(shù)的主要不足在于所能成型的三維結(jié)構(gòu)仍具有一定的局限性，并不能形成所有給定的三維結(jié)構(gòu)。

　　相比之下，傳統(tǒng)３Ｄ打印技術(shù)一層層疊加打印，不僅速度慢，適用的材料類型有限，如無法適用于高性能半導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，適用的三維結(jié)構(gòu)也有限。

　　他說，目前利用該技術(shù)成功制造的器件包括環(huán)形螺線管、雙層三維線圈，將來會(huì)進(jìn)一步用該方法成型其他半導(dǎo)體和金屬等材質(zhì)的高性能器件，用于生物醫(yī)學(xué)、微機(jī)電系統(tǒng)、光子聲子晶體、超材料、電子電路等領(lǐng)域。

　　中國浙江大學(xué)、清華大學(xué)、華東理工大學(xué)、韓國漢陽大學(xué)及美國伊利諾伊大學(xué)的研究人員也參與了這項(xiàng)研究。