Nanomoulding de matériaux fonctionnels, une méthode complémentaire de réplication Versatile Modèle de nano-impression
Summary
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.
Abstract
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 grande surface de motifs nanométriques à faible coût 2-4. Alors que la photolithographie nécessite un masque à motif, nano-impression repose sur une structure préfabriquée maître. Transfert du motif du maître est couramment réalisée dans une matière thermoplastique ou un polymère UV ou thermodurcissable. Cependant, il existe de nombreux cas où il est souhaitable de transférer le motif directement sur un matériau fonctionnel.
<p class = "jove_content"> Nous décrivons ici une méthode de réplication basée sur nanomoulding et la couche de transfert (figure 2) que nous avons récemment introduit en Réf. 5 à transférer des motifs nanométriques sur fonctionnels électrodes d'oxyde de zinc. Notre méthode nanomoulding peut être facilement mis en œuvre si une configuration nano-impression est disponible. Nanomoulding offre la possibilité d'être généralisées à de nombreux autres matériaux fonctionnels, des piles de matériaux et dispositifs, même complet, à condition que le matériau du moule est choisi de telle sorte qu'il soit compatible avec le procédé de dépôt de matière (s). A titre d'exemple nous présentons ici nanomoulding des conductrices transparentes d'oxyde de zinc (ZnO) des électrodes déposées par dépôt de vapeur chimique (CVD) qui trouvent leur application pour améliorer piégeage de la lumière dans les cellules solaires 5.Protocol
Representative Results
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 configur…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
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
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