Группа корейских исследователей разработала технологию 3D-печати, позволяющую производить инфракрасные датчики размером менее 10 микрометров при комнатной температуре. Группа под руководством профессора Ким Джи Тэ с кафедры машиностроения Корейского института научных исследований и технологий (KAIST) сотрудничала с исследователями из Корейского университета и Гонконгского университета.

Новая технология позволяет создавать металлические, полупроводниковые и диэлектрические материалы в виде нанокристаллических жидких чернил, которые наносятся слой за слоем на единой печатной платформе. Этот процесс позволяет производить компоненты инфракрасных датчиков напрямую, без высокотемпературной обработки. Полученные датчики могут быть изготовлены в индивидуальных формах и размерах.

Исследовательская группа применила в процессе печати метод «обмена лигандов», при котором изолирующие молекулы на поверхности наночастиц заменяются высокопроводящими. Такой подход позволяет достичь требуемых электрических характеристик без высокотемпературной термообработки. Размер полученных датчиков составляет менее 10 микрометров, что составляет примерно одну десятую толщины человеческого волоса.

Традиционные методы производства полупроводников требуют высоких температур, что ограничивает выбор материалов и увеличивает энергопотребление. Хотя эти традиционные методы подходят для массового производства, их адаптация к меняющимся технологическим требованиям сопряжена с трудностями. Процесс при комнатной температуре позволяет устранить эти ограничения.

Профессор Ким заявил: «Технология трёхмерной печати, разработанная нашей совместной исследовательской группой, не только позволит дополнительно миниатюризировать и снизить вес инфракрасных датчиков, но и послужит катализатором для разработки инновационных форм-факторов продуктов, которые ранее были немыслимы. И что самое важное, возможность сократить огромное энергопотребление, связанное с высокотемпературной обработкой, позволит снизить производственные затраты и реализовать экологически безопасные производственные процессы, способствуя устойчивому развитию индустрии инфракрасных датчиков». Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Communications.

Источник