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纳米压印技术在LED中的应用


特点:以硅或锗材料的硬质模版和热塑性材料为基础,可以实现大面 积高精度的模版结构复制,然而由于热塑性材料所需的加热和冷却过 程,产能和对准能力受到限制,无法满足大规模生产的要求,而且压 印过程中所需的高压力很容易造成模版损伤。
几种常见纳米压印技术工艺比较
紫外压印技术 先制备对紫外光透明的高精度的掩模版,在基板上旋涂一层液态光刻胶,利用 较低的压力将模版压在光刻胶上,液态光刻胶填满模版空隙,从模版背面用紫外 光照射,紫外光使光刻胶固化。脱膜后去处残留光刻间,将图案从模版转移到基 板上。
特点:使用软质聚合物模版(如PDMS),可以在很大面积上配合基底的 不平整表面实现均匀接触,从而在很低的压力下使得大面积一次压印成为 可能,并且由于软质模版通常都是从硬质模版复制得来,大大降低了生产 成本。
软膜压印技术介绍
软膜压印技术由于工艺简单,成本相对较低,能在翘曲度比较高的基板上获得均匀图形, 因而在LED光子晶体技术,纳米级衬底技术(NPSS)方面有着很广泛的应用前景 软膜压印技术流程
电子束光刻 纳米压印 纳米压印 纳米压印
石英板
母板
硬质模板Leabharlann 软质模板蓝宝石 基板
ICP刻蚀
NPSS
应用状况 纳米压印分为三个关键步骤:母板制作,压印过程,图形转移;其中母板制作技术 基本由国外把持,因而成本较为昂贵;压印过程良率比较难控制,这是制约纳米压 印技术发展的两大重要原因。 经与母板供应商沟通获悉,当前国内LED厂家对纳米压印都比较感兴趣,但是立项 的只有上海一家(蓝光?蓝宝?),国外的LED厂家(如三星(Samsung)做一个9nm线宽 20nm间距的重点项目 )大多通过合作研发的方式在探索。 国内的研究所也在积极探索软膜压印技术,如半导体所季安老师,苏州纳米所崔铮老师。
纳米压印技术介绍
纳米压印技术简介
纳米压印技术概况 纳米压印技术由1995年华裔科学家周郁提出,此项技术不使用光线或辐照使光刻 胶成型,而是直接在基板上利用物理学机理构造纳米尺度图形。不受光源波长限制, 可以简单制作出解析度小于100nm的图形,具有工艺简单,成本低,解析度高, 产能高等优点。
图1 孔径95nm,周期150nm的孔型阵列图
电子束光刻
纳米压印
纳米压印
纳米压印
石英板
母板
硬质模板
软质模板
基板
价格?看数量 约1万欧元(NL公司)
压印设备供应商 • 母板制作 AMO公司(德国) NL公司(丹麦) eulitha公司 (瑞士) • 纳米压印机台 NL公司(丹麦) SUSS公司(法国)
国内LED行业纳米压印技术应用状况
利用纳米压印技术制作NPSS的工艺流程
特点:使用透明的石英模版可以通过紫外曝光固化的液态压印材料以 及很低的压力,可以在室温下压印分辨率低于10nm的结构,无需加 热,对准精度和产能相对于热压印都有大幅改善,然而由于使用很低 的压力,很难在大面积基底上实现均匀接触。
几种常见纳米压印技术工艺比较
软膜压印技术 当前研究热点,其工艺过程与热压印过程类似,唯一不同的是使用软质模版。
几种常见纳米压印技术比较
热压印技术工艺 首先在衬底上一层薄层热塑形高分子材料(如PMMA)。升温并达到此热塑性材料 的玻璃化温度Tg(glass transistion temperature)之上。然后加压于模版并保持压 力和温度一段时间,热塑性材料填充掩模版图形空隙;降低温度至Tg以下后脱膜。
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