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.
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“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.