Nanomoulding من مواد وظيفية، تنوعا النسخ المتماثل خطة التكميلية طريقة لNanoimprinting
Summary
وصفنا تقنية nanomoulding الذي يسمح منخفضة التكلفة الزخرفة النانومترية الحجم من المواد الفنية، مداخن المواد والأجهزة كاملة. لا يمكن أن يؤديها على أي Nanomoulding الإعداد nanoimprinting ويمكن تطبيقها على مجموعة واسعة من المواد والعمليات الترسيب.
Abstract
وصفنا تقنية nanomoulding الذي يسمح منخفضة التكلفة الزخرفة النانومترية الحجم من المواد الفنية، مداخن المواد والأجهزة كاملة. Nanomoulding جنبا إلى جنب مع نقل طبقة تمكن تكرار أنماط سطح التعسفي من هيكل الرئيسي على المواد الفنية. لا يمكن أن يؤديها على أي Nanomoulding الإعداد nanoimprinting ويمكن تطبيقها على مجموعة واسعة من المواد والعمليات الترسيب. ولا سيما أننا تدليل على تصنيع أقطاب شفافة منقوشة أكسيد الزنك للضوء تطبيقات في الخلايا الشمسية محاصرة.
Introduction
وقد اكتسب أهمية كبيرة Nanopatterning في العديد من مجالات تكنولوجيا النانو والعلوم التطبيقية. الجيل نمط هي الخطوة الأولى ويمكن أن أنجزه من أعلى إلى أسفل النهج مثل شعاع الإلكترون الطباعة الحجرية أو نهج من أسفل إلى أعلى على أساس التجميع الذاتي أساليب مثل الطباعة الحجرية أو كتلة كوبوليمر nanosphere الطباعة الحجرية 1. أهمية عن الجيل هو نمط تكرار النمط. إلى جانب ضوئيه، برزت nanoimprinting (الشكل 1) كبديل واعد بشكل خاص مناسبة لتنميط منطقة واسعة عالية الإنتاجية النانو بتكلفة منخفضة 2-4. في حين يتطلب ضوئيه قناع نمط، nanoimprinting تعتمد على بنية رئيسية الجاهزة. عادة يتم تنفيذ نقل نمط من سيد إلى بالحرارة أو بوليمر قابل للشفاء أو للأشعة فوق البنفسجية حراريا. ولكن هناك العديد من الحالات، حيث يكون من المرغوب فيه نمط نقل مباشرة على مادة وظيفية.
<ف الطبقة = "jove_content"> نحن هنا وصف طريقة النسخ المتماثل يعتمد على nanomoulding وطبقة نقل (الشكل 2) الذي قدمنا مؤخرا في المرجع. 5 إلى نقل أنماط وظيفية النانو على أقطاب أكسيد الزنك. ويمكن لدينا طريقة تنفيذها بسهولة nanomoulding إذا كان الإعداد nanoimprinting هو متاح. Nanomoulding يقدم القدرة على أن تكون تعميمها على العديد من المواد الفنية الأخرى، مداخن المواد والأجهزة كاملة حتى، شريطة أن يتم اختيار المواد العفن بحيث يكون متوافقا مع عملية ترسب المواد (ES). وكمثال على ذلك نقدم هنا nanomoulding من الأقطاب الكهربائية الشفافة موصلة الزنك (أكسيد الزنك) أكسيد أودعتها ترسيب الأبخرة الكيميائية (الأمراض القلبية الوعائية) التي تجد تطبيقها لتعزيز احتباس الضوء في الخلايا الشمسية 5.Protocol
Representative Results
Discussion
Nanomoulding تسمح بنقل nanopatterns على المواد الفنية التعسفي. مقارنة بين خطوات المعالجة الفردية في الشكل 1 و 2 يكشف عن علاقة وثيقة بين nanomoulding وnanoimprinting. والفرق الرئيسي بين nanomoulding وnanoimprinting هو ترسب مواد إضافية خطوة في 2E الشكل. تدفق العملية المتبقية هي مت?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
الكتاب أشكر M. وبوف للحصول على المساعدة لي مع AFM W.، للماجستير الألمنيوم بمادة anodically والطاقة مكتب السويسرية الاتحادية ومؤسسة العلوم الوطنية السويسرية للحصول على التمويل. وأجريت جزءا من هذا العمل في إطار مشروع FP7 "المسار السريع" الذي تموله المفوضية الأوروبية في إطار اتفاقية منحة لا 283501.
Materials
| Name of the Reagent | Company | Catalogue Number | Comments (optional) |
| Nanoimprinting resin | Microresist | Ormostamp | |
| (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluoroctyl)-trichlorsilane, anti-adhesion agent | Sigma Aldrich | 448931-10G | |
| Glass slides | Schott | AF32 eco | 0.5 mm |
| Polyethylene naphtalate (PEN) sheets | Goodfellow | ES361090 | 0.125 mm |
| (C2H5)2Zn | Akzo Nobel | ||
| Ag sputter target 4N | Heraeus | 81062165 | |
| B2H6, SiH4, H2, B(CH3)3, PH3, CH4, CO2 | Messer | ||
| EQUIPMENT | |||
| Nanoimprinting system | Home-built | ||
| LP-CVD system | Home-built | ||
| PVD system | Leybold | Univex 450 B | |
| PE-CVD reactor | Indeotec | Octopus I | |
| SEM | JEOL | JSM-7500 TFE | |
| AFM | Digital Instruments | Nanoscope 3100 |
References
- 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. Large-Area Roll-to-Roll and Roll-to-Plate Nanoimprint Lithography: A Step toward High-Throughput. Application of Continuous Nanoimprinting. ACS Nano. 3 (8), 2304-2310 (2009).
- Battaglia, C., Escarré, J., et al. Nanoimprint Lithography for High-Efficiency Thin-Film Silicon Solar Cells. Nano Letters. 11, 661-665 (2011).
- Battaglia, C., Escarré, J., et al. Nanomoulding of Transparent Zinc Oxide Electrodes for Efficient Light Trapping in Solar Cells. Nature Photonics. 5, 535-538 (2012).
- Escarré, J., Söderström, K., et al. High Fidelity Transfer of Nanometric Random Textures by UV Embossing for Thin Film Solar Cells Applications. Solar Energy Materials & Solar Cells. 95, 881-886 (2011).
- Faÿ, S., Feitknecht, L., Schlüchter, R., Kroll, U., Vallat-Sauvain, E., Shah, A. Rough ZnO layers by LP-CVD process and their effect in improving performances of amorphous and microcrystalline silicon solar cells. Solar Energy Materials and Solar Cells. 90, 2960-2967 (2006).
- Zhao, X. -. M., Xia, Y., Whitesides, G. M. Fabrication of Three-Dimensional Micro-Structures: Microtransfer Molding. Advanced Materials. 8, 837-840 (1996).
- Hampton, M. J., Williams, S. S., et al. The Patterning of Sub-500 nm Inorganic Oxide Structures. Advanced Materials. 20, 2667-2673 (2008).
- Bass, J. D., Schaper, C. D., et al. Transfer Molding of Nanoscale Oxides Using Water-Soluble Templates. ACS Nano. 5 (5), 4065-4072 (2011).
- Escarré, J., Nicolay, S., et al. Nanomoulded front ZnO contacts for thin film silicon solar cell applications. , (2012).
- Sontheimer, T., Rudigier-Voigt, E., Bockmeyer, M., Klimm, C., Schubert-Bischoff, P., Becker, C., Rech, B. Large-area fabrication of equidistant free-standing Si crystals on nanoimprinted glass. Phys. Status Solidi. RRL. 5, 376-379 (2011).
