Fonksiyonel Malzemelerin Nanomoulding, Nanoimprinting bir yönlü Tamamlayıcı Desen Çoğaltma Yöntemi
Summary
Biz fonksiyonel malzemeler, malzeme yığınları ve tam cihazların düşük maliyetli nano desenleme sağlayan bir nanomoulding tekniği tarif. Nanomoulding herhangi nanoimprinting kurulum üzerinde gerçekleştirilebilir ve malzemeler ve çökelme süreçleri geniş bir aralığı için uygulanabilir.
Abstract
Biz fonksiyonel malzemeler, malzeme yığınları ve tam cihazların düşük maliyetli nano desenleme sağlayan bir nanomoulding tekniği tarif. Tabaka ile birleştirilmiş transferi Nanomoulding fonksiyonel materyal üzerine bir ana yapısı isteğe bağlı yüzey desenleri çoğaltma sağlar. Nanomoulding herhangi nanoimprinting kurulum üzerinde gerçekleştirilebilir ve malzemeler ve çökelme süreçleri geniş bir aralığı için uygulanabilir. Özellikle biz güneş hücreleri ışık yakalama uygulamaları için desenli şeffaf çinko oksit elektrot fabrikasyonu göstermektedir.
Introduction
Nanopatterning nanoteknoloji ve uygulamalı bilimlerin birçok alanında büyük önem kazanmıştır. Desen nesil ilk adımdır ve bu tür Nanokürecikli litografi veya blok kopolimer litografi 1 olarak öz-montaj yöntemleri dayalı elektron demeti litografi veya aşağıdan-yukarıya yaklaşımlar olarak yukarıdan-aşağı yaklaşımlarla gerçekleştirilebilir. Desen üretimi kadar önemli desen çoğaltma. Fotolitografi Ayrıca nanoimprinting (Şekil 1) düşük maliyetli 2-4 high-throughput büyük alanlı nano desenleme için uygun özellikle umut verici bir alternatif olarak ortaya çıkmıştır. Fotolitografi desenli bir maske gerektirir iken, nanoimprinting bir prefabrik ana yapıya dayanır. Dan Model ana aktarma genellikle bir termoplastik ya da bir UV-ya da termal olarak iyileştirilebilir polimer içine yapılır. Bu doğrudan doğruya fonksiyonel bir malzeme üzerine transfer etmek için arzu edilen bir model olduğu Ancak pek çok durumda bulunmaktadır.
<p class = "jove_content"> Burada nanomoulding ve biz son zamanlarda Ref tanıtılan tabaka transferi (Şekil 2) dayalı bir çoğaltma yöntemi açıklar. 5 fonksiyonel çinko oksit elektrot üzerine nano desenleri aktarmak için. Bir nanoimprinting kurulumu varsa Bizim nanomoulding yöntem kolaylıkla uygulanabilir. Nanomoulding kalıp malzemesi bu madde birikimi süreç (ler) ile uyumlu olduğu gibi seçilmiş olması koşuluyla, diğer birçok fonksiyonel malzemeler, malzeme yığınları ve hatta tam cihazlara jeneralize olma potansiyeline sahiptir. Bir örnek olarak biz burada 5 güneş hücreleri ışık yakalayıcı geliştirmek için kendi uygulama bulmak kimyasal buhar biriktirme (CVD) tarafından tevdi saydam iletken çinko oksit (ZnO) elektrotlar nanomoulding sunuyoruz.Protocol
Representative Results
Discussion
Nanomoulding keyfi fonksiyonel malzemeler üzerinde nanopatterns de transferini sağlar. Şekil 1 ve 2 içinde her bir işlem adımları karşılaştırılması nanomoulding ve nanoimprinting arasındaki yakın ilişki ortaya çıkmaktadır. Nanomoulding ve nanoimprinting arasındaki en önemli fark Şekil 2e yılında ek malzeme biriktirme adımdır. Kalan işlem akışı aynıdır. Nanomoulding bu nedenle herhangi bir müsait nanoimprinting kurulum üzerinde gerçekle…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Yazarlar anodically dokulu alüminyum ustası ve İsviçre Federal Enerji Dairesi ve finansman için İsviçre Ulusal Bilim Vakfı için AFM, W. Lee ile yardım için M. Leboeuf ederim. Bu çalışmanın bir parçası FP7 proje hibe anlaşması hiçbir 283.501 kapsamında Avrupa Komisyonu tarafından finanse edilen "Fast Track" çerçevesinde yürütülmüştür.
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).
