Nanomoulding de Functional Materials, un versátil método complementario para la replicación de patrones para nanoimpresión
Summary
Se describe una técnica que permite nanomoulding bajo costo patrones a nanoescala de materiales funcionales, pilas de materiales y dispositivos completos. Nanomoulding se puede realizar en cualquier configuración de nanoimpresión y se puede aplicar a una amplia gama de materiales y procesos de deposición.
Abstract
Se describe una técnica que permite nanomoulding bajo costo patrones a nanoescala de materiales funcionales, pilas de materiales y dispositivos completos. Nanomoulding combinada con la capa de transferencia permite la replicación de los patrones superficiales arbitrarias de una estructura maestro sobre el material funcional. Nanomoulding se puede realizar en cualquier configuración de nanoimpresión y se puede aplicar a una amplia gama de materiales y procesos de deposición. En particular, se demuestra la fabricación de electrodos transparentes estampadas de óxido de zinc para aplicaciones de captura de luz en las células solares.
Introduction
Nanoestampación ha adquirido una enorme importancia en muchos campos de la nanotecnología y las ciencias aplicadas. Generación de patrones es el primer paso y puede llevarse a cabo mediante enfoques desde arriba, como la litografía por haz de electrones o enfoques de abajo a arriba sobre la base de métodos de auto montaje, tales como la litografía de nanoesferas o de copolímero de bloque litografía 1. Tan importante como la generación de patrones es la replicación de patrones. Además de fotolitografía, nanoimpresión (Figura 1) ha surgido como una alternativa prometedora en particular adecuado para alto rendimiento de gran superficie patrones a nanoescala a bajo costo 2-4. Mientras que la fotolitografía requiere una máscara estampada, nanoimpresión se basa en una estructura maestro prefabricado. Transferencia del patrón desde el maestro se realiza con frecuencia en un termoplástico o un polímero curable por UV o térmicamente. Sin embargo, hay muchos casos, donde es deseable para transferir el patrón directamente sobre un material funcional.
<clase p = "jove_content"> Aquí se describe un método de replicación basada en nanomoulding y capa de transferencia (Figura 2), que se presentó recientemente en la referencia. 5 para transferir patrones funcionales a nanoescala sobre electrodos de óxido de zinc. Nuestro método nanomoulding se puede implementar fácilmente si una configuración de nanoimpresión es disponible. Nanomoulding ofrece el potencial de ser generalizada a muchos otros materiales funcionales, pilas de materiales y dispositivos incluso completas, siempre que el material del molde se elige de manera que sea compatible con el proceso de deposición de material (es). Como ejemplo presentamos aquí nanomoulding de conductor transparente de óxido de zinc (ZnO) electrodos depositados por deposición química de vapor (CVD), que encuentran su aplicación para mejorar la retención de la luz en las células solares 5.Protocol
Representative Results
Discussion
Nanomoulding permite la transferencia de nanopatterns arbitrarias en materiales funcionales. La comparación de los pasos de procesamiento individuales en la Figura 1 y 2 revela la estrecha relación entre nanomoulding y nanoimpresión. La principal diferencia entre nanomoulding y nanoimpresión es el paso adicional de material de deposición en la Figura 2e. El flujo de proceso restante es idéntica. Nanomoulding por lo tanto se puede realizar en cualquier configuraci?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Los autores agradecen a M. Leboeuf para obtener ayuda con el AFM Lee, W. para el maestro de aluminio texturado anódicamente y la Oficina Federal Suiza de Energía y la Swiss National Science Foundation para su financiación. Una parte de este trabajo se llevó a cabo en el marco del proyecto FP7 "Fast Track", financiado por la CE en virtud del acuerdo de subvención no 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 |
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