استفاده از قالب‌های Rigiflex در تولید نانوذرات فلزی

با استفاده از روش چاپ سخت- نرم موسوم به Rigiflex، می‌توان به‌راحتی نانوذرات فلزی مورد نیاز برای ترانزیستورهای لایه‌نازک (TFT)، بلورهای فوتونیک و تجهیزات نوری از قبیل شبکه‌های سیمی قطبی‌کننده را تولید کرد.

محققان دانشگاه ملی سئول و دانشگاه Kyungwon کره‌ی جنوبی روش چاپی را ارائه دادند
که می‌توان به کمک آن الگوهای فلزی نانومقیاس را با کیفیت عالی و نسبت ظاهر بالا
ساخت. سیم‌های فلزی که با این روش روی یک الگوی شفاف تولید شده‌اند، می‌توانند به‌‌عنوان
یک شبکه‌ی قطبی‌کننده‌ی انعکاسی مورد استفاده قرار گیرند. به عقیده‌ی اعضای این
گروه با استفاده از روش چاپ Rigiflex معکوس، می‌توان راهی برای توسعه‌ی ساخت و
تولید ابزار نانومقیاس از قبیل NEMs، MEMs و مجاری نانوسیالی را پیدا کرد.

در این روش از یک قالب Rigiflex استفاده می‌شود که هم برای ایجاد الگوی نانومقیاس
بر روی آن، نرم و انعطاف‌پذیر است و هم به اندازه‌ی کافی سخت و محکم است و می‌تواند
فشارهای بالا در حد ۵۰ بار را تحمل کند.

برای این منظور یک قالب سیلیکونی با طرح‌هایی به پهنای ۷۰ و عمق ۱۲۰ نانومتر به‌‌عنوان
قالب اصلی مورد استفاده قرار گرفت، سپس یک قالب المثنی PUA از سیلیکون تهیه و با تک‌لایه‌های
خودآرای ارگانوسیلان پوشش داده شد. لایه‌ی FOTCS مورد استفاده بر روی قالب PUA‌ در
ترکیب چند لایه‌ی PUA/FOTCS/AL، باعث کاهش میزان چسبندگی سطح مشترک FOTCS/AL می‌شود.
این امر به جدا شدن لایه‌ی فلزی از قالب PUA و انتقال آن به زیرلایه‌ی پلیمری در
حین فرایند چاپ کمک می‌کند.
 

برای بهتر شدن فرایند لایه‌گذاری فلز،‌ لایه‌ی نازکی از آلومینیوم به روش تبخیر
گرمایی بر روی قالب PUA در حال چرخش نشانده می‌شود. لایه‌های بعدی Al به‌وسیله‌ی
فرایند چاپ روی یک زیرلایه‌ی شیشه‌ای تشکیل می‌شوند که از پلیمر شفاف پوشیده
شده‌است، سپس شبکه‌ی فلزی ایجادشده به‌‌آرامی از طریق RIE ناهمسانگرد، حکاکی می‌شود
تا لایه‌های فلزی باقی‌مانده روی بخش‌های دیگر الگو از بین بروند.

جزئیات این کار در مجله‌ی Nanotechnology‌ به چاپ رسیده‌‌است.