Nous décrivons une technique qui permet nanomoulding faible coût de motifs nanométriques de matériaux fonctionnels, les piles de matériaux et de dispositifs complets. Nanomoulding peut être effectuée sur n'importe quelle configuration nano-impression et peut être appliquée à un large éventail de matériaux et de procédés de dépôt.
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Article de méthode
Nanomoulding de matériaux fonctionnels, une méthode complémentaire de réplication Versatile Modèle de nano-impression
Dans cet article
Résumé
Résumé
Nous décrivons une technique qui permet nanomoulding faible coût de motifs nanométriques de matériaux fonctionnels, les piles de matériaux et de dispositifs complets. Nanomoulding combinée à transfert de couche permet la réplication des configurations superficielles arbitraires à partir d'une structure maître sur le matériau fonctionnel. Nanomoulding peut être effectuée sur n'importe quelle configuration nano-impression et peut être appliquée à un large éventail de matériaux et de procédés de dépôt. En particulier, nous démontrons la fabrication d'électrodes transparentes motifs d'oxyde de zinc pour les applications légères de piégeage dans les cellules solaires.
Introduction
Nanopatterning a pris une importance considérable dans de nombreux domaines de la nanotechnologie et les sciences appliquées. Génération de patterns est la première étape et peut être effectuée par les approches descendantes telles que la lithographie par faisceau d'électrons ou approches bottom-up basée sur l'auto-assemblage des méthodes telles que la lithographie nanosphères ou un copolymère séquencé lithographie 1. Aussi important que la génération de modèle est la réplication de schéma. En plus de photolithographie, nano-impression (Figure 1) a émergé comme une alternative prometteuse en particulier approprié pour haut débit de....
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Protocole
1. Fabrication de moules
Nous utilisons notre configuration nanoimpression maison construite pour la fabrication du moule négatif Réf suivante. 6, mais aucune configuration nanoimpression solution fonctionne très bien. Alternativement, un fonctionnalisé polydiméthylsiloxane (PDMS) moule peuvent également fonctionner.
- Fabriquer ou acheter un maître approprié portant le motif nanométrique à transférer. En principe, n'importe quel maître approprié pour nano-impression va faire le travail. Nous utilisons une couche texturée ZnO sur une feuille de verre (Schott, AF32 éco, 41 mm x 41 mm x 0,5 mm) déposé comme décrit da....
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Résultats
La figure 3 résume quelques exemples de structures nanomoulded. Structure de ZnO maître cultivé par CVD sur le verre est montré en (a). La réplique correspondante nanomoulded ZnO est représenté en (d). Comparaison de la hauteur locale (g) et d'angle (j) des histogrammes des images extraites de révéler l'AFM haute fidélité du processus nanomoulding. Des résultats analogues sont indiqués pour un réseau unidimensionnel fabriquée par lithographie d'interférence (b, e, h, k) et de l'alu.......
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Discussion
Nanomoulding permet le transfert de nanomotifs de matériaux fonctionnels arbitraires. Comparaison des différentes étapes de traitement de la figure 1 et 2 montre la relation étroite entre nanomoulding et nano-impression. La différence majeure entre nanomoulding et nano-impression est l'étape du matériel supplémentaire dépôt dans la figure 2e. Le flux de processus reste est identique. Nanomoulding peut donc être effectuée sur n'importe quelle configuration nano-i.......
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Déclarations de divulgation
Aucun conflit d'intérêt déclaré.
Remerciements
Les auteurs tiennent à remercier M. Leboeuf pour l'aide à l'AFM Lee, W. pour le maître d'aluminium par anodisation texturée et de l'Office fédéral suisse de l'énergie et le Fonds national suisse pour le financement. Une partie de ce travail a été réalisé dans le cadre du projet FP7 «Fast Track» financé par la CE dans le cadre convention de subvention sans 283501.
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Matériaux
| Nom | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires |
|---|---|---|---|
| Nom du réactif | Entreprise | Numéro de catalogue | Commentaires (optionnel) |
| Résine nano-impression | Microresist | Ormostamp | |
| (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluoroctyl)-trichlorosilane, l'agent anti-adhérence | Sigma Aldrich | 448931-10G | |
| Lames de verre | Schott | AF32 éco | 0,5 mm |
| Polyéthylène naphtalate (PEN) feuilles | Goodfellow | ES361090 | 0,125 mm |
| (C 2 H 5) 2 Zn | Akzo Nobel | ||
| Ag 4N cibles de pulvérisation | Heraeus | 81062165 | |
| B 2 H 6, SiH 4, H 2, B (CH 3) 3, PH 3, CH 4, CO 2 | Messer | ||
| ÉQUIPEMENT | |||
| Nanoimpression système | Construction amateur | ||
| LP-CVD système | Construction amateur | ||
| PVD système | Leybold | Univex 450 B | |
| PE-CVD réacteur | Indeotec | Octopus I | |
| SEM | JEOL | JSM-7500 TFE | |
| AFM | Instruments numériques | Nanoscope 3100 |
Références
- Geissler, M., Xia, Y. Patterning: Principles and Some New Developments. Advanced Materials. 16 (15), 1249-1269 (2004).
- Guo, L. J. Nanoimprint Lithography: Methods and Material Requirements. Advanced Materials. 19, 495-513 (2007).
- Ahn, S. H., Guo, L. J.
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Réimpressions et autorisations
