美国斯坦福大学开发纳米电路剥离工艺

美国斯坦福大学开发纳米电路剥离工艺

美国斯坦福大学(Stanford University)的研究人员近日开发出一种创新的晶圆等级(wafer-scale)剥离(lift-off)工艺，能在可重复使用的硅晶圆上制作纳米线电路，然后将之移植到任意形状的、采用任何一种材料的衬底上。

该研究团队是由斯坦福大学教授Xiaolin Zheng所率领，他们声称，这种柔性电路装置能用以制造包括纤薄如纸的显示器、太阳能电池，以及可直接贴附在受测样本上的生物医疗传感器。“我们能让电路装置在不受到任何损伤的情况下移植；”Zheng表示，“这种拆卸过程能在室温下完成，而且只需数秒。”

该种创新工艺的关键，是在一片已经预先涂布绝缘二氧化硅的施体(donor)硅晶圆上，沉积一层镍牺牲层(sacrificial nickel layer)；接下来再将一层厚度仅800纳米的柔性聚合物沉积在镍牺牲层上，之后就可制作包括FET、二极体与电阻等纳米线电路。当电路制作完成，将晶圆片浸入水中，就能将镍牺牲层与聚合物基板上的电路分离。

然后整套电路能被转移至几乎所有材质的基板上，包括纸、塑胶、玻璃或是金属；“这种剥离制程只会将镍从硅晶圆片上分离；”Zheng解释：“而镍牺牲层之后可进行蚀刻，将聚合物剥离。”

研究人员表示，制程中所使用的硅晶圆片不会有损伤，因此能被多次重复使用；该施体晶圆片仅需在每次使用之前重覆涂上一层镍。至于剥离的纳米线电路长度仅有2微米，能被置放在几乎任何形状的基板上，且不会有卷曲损伤。

该种电路也能进行剥离与重覆使用，可应用在直接贴附在受测体(如心脏)的生物医疗传感器上，然后再移除、重复使用于其他病患。Zheng是与博士研究生Chi Hwan Lee、Dong Rip Kim共同进行上述研究。