Nanyang Technological University: stampa a getto d’inchiostro di film sottili microdimensionati ZnO
Nel semiconduttore a film sottile ZnO stampato a getto d’inchiostro per la produzione additiva di dispositivi elettronici , lo studente di tesi Van Thai Tran, della Nanyang Technological University , scava nel regno della fabbricazione di prodotti con materiali conduttivi. Poiché la stampa a getto d’inchiostro continua a guadagnare popolarità per ricercatori e produttori, è il veicolo per la creazione di un’ampia varietà di innovazioni, tra cui l’ingegneria dei tessuti e altro ancora. Qui, tuttavia, Tran sviluppa ed esamina il film sottile ZnO per promuovere le qualità elettriche nella speranza di espandere ulteriormente i processi di stampa 3D.
L’autore comprende i numerosi vantaggi della stampa 3D, poiché si sono sviluppati sin dalla metà degli anni ’80. Oggi la tecnologia è progredita ben oltre la prototipazione rapida e viene prodotta una vasta gamma di prodotti funzionali.
“Si prevede che la stampa 3D svolgerà presto un ruolo significativo nella fabbricazione delle merci. Di conseguenza, la domanda di dispositivi funzionali stampati è stata aumentata per soddisfare la necessità di prodotti di consumo stampati, che sono composti da materiali multipli “, afferma Tran. “Con la presente, i dispositivi funzionali stampati non sono solo elementi elettrici di base, come resistori, condensatori e transistor, ma anche dispositivi elettrici avanzati, come sensori, celle solari e batterie.
“La costruzione di un prodotto utilizzando la stampa 3D richiede una combinazione di materiale strutturale e materiale funzionale. Per realizzare il processo di produzione completamente additivo, la stampa di materiali funzionali, come conduttori e semiconduttori, è fondamentale. “
ZnO è utile oggi in applicazioni come:
Optoelettronica
Elettronica
sensori
Dispositivi piezoelettrici
Tecnologie di stampa a getto d’inchiostro: stampa a getto d’inchiostro continua e stampa a getto d’inchiostro Drop-on-demand e stampa a getto d’inchiostro elettro-idrodinamico
Tran solleva preoccupazioni, tuttavia, per quanto riguarda l’uso di ZnO nella stampa a getto d’inchiostro, come la probabilità che possa causare la flessione della banda, con conseguente difetti nei prodotti stampati in 3D. I problemi di piegatura delle bande devono essere controllati e “ingegnerizzati” per creare un dispositivo che sia altamente funzionale, prestando attenzione centrale a questo studio, insieme a creare un modo efficace per migliorare l’utilizzo del processo di fotolitografia e indagare sui problemi relativi alla ricottura.
Essendo un semiconduttore intrinseco di tipo n, ZnO possiede anche proprietà piezoelettriche, in grado di generare tensione sotto pressione e la rende adatta per applicazioni che richiedono sensori e attuatori. Per quanto riguarda i transistor a film sottile, ZnO è un’opzione interessante grazie alla compatibilità con le applicazioni LCD e una varietà di elettronica miniaturizzata. Come menzionato da Tran, ZnO è anche particolarmente adatto per applicazioni di fotorilevatori UV.
In questo progetto, Tran ha fabbricato film sottili tramite stampa in-china, ma sono state apportate modifiche con la ricottura, riducendo la piegatura della banda. L’autore ha anche scoperto che le proprietà elettriche sono state notevolmente migliorate a causa del trattamento termico, con la conduttività del film influenzata dalle variazioni di flessione della banda.
“La stampa a getto d’inchiostro di successo di film sottili ZnO micro-dimensionali e il fotorivelatore integrato ha dimostrato la fattibilità e le grandi potenzialità di fabbricare sofisticati dispositivi a semiconduttore utilizzando la tecnologia di produzione additiva”, ha concluso l’autore.
