(1-1) Dr. Kwang-Seop Kim en zijn onderzoeksteam bij de afdeling Nanomechanica, KIMM, zijn erin geslaagd de op rollen gebaseerde schadevrije overdrachtstechniek voor 2D-nanomateriaal (monolaag grafeen) te ontwikkelen. (1-2) ) Dr. Kwang-Seop Kim en zijn onderzoeksteam bij de afdeling Nanomechanica, KIMM, hebben een beschadigingsmechanisme onthuld van een op rollen gebaseerd overdrachtsproces voor 2D-nanomaterialen. Als de kleeflaag te dun is, treedt schade op aan de 2D-nanomaterialen door instabiliteit van de hechting; en als de lijmlaag te dik is, veroorzaakt de contactdruk tijdens het overdrachtsproces overmatige vervorming, waardoor de materialen beschadigd raken. (1-3) Dr. Kwang-Seop Kim en zijn onderzoeksteam bij de afdeling Nano-Mechanics, KIMM , zijn erin geslaagd een transferfilm te ontwerpen met een optimaal dikke kleeflaag, en deze aangebracht op het op rollen gebaseerde transferproces om met succes 2D nanomateriaal (monolaag grafeen) zonder schade op het gewenste substraat over te brengen. (1-4) Een grafiek die de plaatweerstandskwaliteit van 2D op nanomateriaal (monolaag grafeen) gebaseerde transparante elektroden, geproduceerd met de op rollen gebaseerde overdrachtstechniek. Hoe lager de plaatweerstand, hoe beter deze elektriciteit geleidt naar de transparante elektrode (monolaag grafeen); en hoe gelijkmatiger de kwaliteit van de plaatweerstand, hoe beter men een grootschalige transparante elektrode kan maken. Wanneer de kleeflaag dun is, is de plaatweerstand extreem hoog bij 1130 Ohm / sq. en is de kwaliteit van de plaatweerstand niet-uniform. Als de kleeflaag dik is, is de plaatweerstand 563 Ohm / sq. En is de kwaliteit van de plaatweerstand opnieuw niet uniform. Bij gebruik van de transferfolie die ontworpen is om een optimaal dikke kleeflaag te hebben, is de velweerstand erg laag, namelijk 235 Ohm / sq., En is de kwaliteit van de velweerstand uniform. Krediet: het Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)
Het Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM) onder het ministerie van Wetenschap en ICT heeft een op rollen gebaseerde schadevrije overdrachtstechniek ontwikkeld waarmee tweedimensionale (2D) nanomaterialen zonder schade op waferschaal kunnen worden overgebracht. De voorgestelde techniek heeft een verscheidenheid aan toepassingen, van transparante displays en halfgeleiders tot displays voor zelfrijdende auto’s, en zal naar verwachting de commercialisering van hoogwaardige 2D-apparaten op basis van nanomaterialen versnellen.
Dr.Kwang-Seop Kim, hoofdonderzoeker van de afdeling Nanomechanica bij KIMM, is erin geslaagd een techniek te ontwikkelen om 2D-nanomaterialen, zo dun als 1 / 50.000 van een haarlok, over te brengen naar een substraat van minstens 4 inch ( ca. 10 cm) zonder beschadigingen.
De transfer op rol is een proces waarbij 2D nanomaterialen op een transferfilm worden overgebracht naar een gewenst substraat. Het is een zeer efficiënte techniek die continue overdracht van nanomaterialen op grote oppervlakken mogelijk maakt, vergelijkbaar met afdrukken op papier.
Het overdrachtsproces omvat nanomaterialen op een overdrachtsfilm (A) en een doelsubstraat (B). Bij roloverdracht worden de nanomaterialen overgebracht naar B wanneer A op B wordt gerold. Dit is vergelijkbaar met het proces van het overbrengen van een tatoeage op de huid met behulp van een tatoeagesticker. De sticker speelt de rol van de transferfilm, de tatoeage vertegenwoordigt de 2D-nanomaterialen en de huid is het substraat.
Het belangrijkste punt in de voorgestelde techniek is het identificeren van twee verschillende soorten schademechanismen met betrekking tot de vervorming van de lijmlaag in de transferfilm door middel van computersimulatie en experimenten. Het team optimaliseert de dikte van de lijmlaag om de vervorming van de lijmlaag tijdens het overdrachtsproces tot een minimum te beperken, wat leidt tot een schadevrije overdracht van 2D-nanomaterialen met een groot oppervlak.
De wafer geproduceerd door Dr. Kwang-Seop Kim en zijn onderzoeksteam bij de afdeling Nanomechanica, KIMM, met behulp van de op rollen gebaseerde schadevrije overdrachtstechniek voor 2D-nanomaterialen. Krediet: het Korea Institute of Machinery and Materials (KIMM)
Het team ontdekte het principe achter de schadevrije overdracht van een extreem dunne tatoeage op de huid door de tattoo-sticker te optimaliseren.
De techniek kan worden gebruikt in het op rollen gebaseerde overdrachtsproces voor de productie van op 2D-nanomaterialen gebaseerde flexibele transparante displays en transparante halfgeleiders, waardoor de schade in 2D-nanomateriaal met 1% wordt verminderd in vergelijking met de bestaande 30%.
Hoofdonderzoeker Kwang-Seop Kim zei: “ Onze techniek om 2D-nanomaterialen en micro-apparaten met een groot oppervlak over te brengen zonder schade aan substraten, zal de productiekosten van draagbare apparaten, flexibele transparante displays en hoogwaardige bio- / energiesensoren aanzienlijk verlagen. de commercialisering van aanverwante toepassingen. We verwachten ook nieuwe bedrijven in alle bedrijfstakken, van de volgende generatie halfgeleiders tot toekomstige voertuigen. ”
Chan Kim et al, Schadevrije overdrachtsmechanica van 2-dimensionale materialen: concurrentie tussen adhesie-instabiliteit en trekspanning, NPG Asia-materialen (2021). DOI: 10.1038 / s41427-021-00311-1
Geleverd door National Research Council of Science & Technology
