Litografie de nanoimprint
Cercetător: Alia Colniță
Cuvinte cheie: litografie de nanoimprint, suprafețe micro/nanostructurate, micro/nanoelectronică, micro/nanoelemente de contrafacere
Descriere
Litografia de nanoimprint (NIL – Nanoimprint Lithography) este o tehnică modernă, de mare rezoluție, cu randament ridicat, pentru fabricarea de suprafețe micro/nanostructurate ordonate, de calitate, cu dimensiuni de până la 10 nm.
Pentru obținerea diferitelor micro/nanostructuri pe suprafețe se utilizează matrițe personalizate, care trebuie în prealabil proiectate și apoi confecționate în mod uzual din materiale rigide (ex. siliciu sau crom).
Micro/Nanostructurile fabricate prin NIL pot fi imprimate pe substrat rigid (siliciu, sticlă) sau pe substrat flexibil (plexiglas, PMMA sau policarbonat).
Imprintarea de micro/nanomodele pe substrat se poate face prin matrițare termică sau prin iradierea cu lumină ultravioletă (UV) în funcție de fotosensibilitatea suprafeței de lucru.
Aplicații
Domenii de aplicabilitate
Sisteme:
- Celule solare pentru fabricarea stratului fotoactiv, controlarea polarizării, a culorii și a înmagazinării de informații pe hard-disk-uri.
- Aplicațiile biologice includ domeniul de senzoristică, dispozitive nanofluidice pentru întinderea ADN-ului sau ingineria tisulară.
- Circuite electronice avansate integrate în dispozitive de tip smart cu consum redus de electricitate datorită posibilității de micro/nanoimprintare pe suprafețe mari de modele cu dimensiuni de până la 10 nm.
- Siguranța, autenticitatea și trasabilitatea produselor originale, cum ar fi medicamente, componente/piese auto, produse alimentare etc.
Industrii: industria circuitelor electronice, industria sistemelor semiconductoare, industria energetică, industria farmaceutică și medicală.
Infrastructură
Sistemul NIL Eitre® 3 (Obducat, Suedia), localizat în camera curată ISO-5 de clasă 100 din cadrul Departamentului de Fizică Moleculară și Biomoleculară, permite micro/nanoimprintarea suprafețelor pe o zonă maximă de 77 mm. De asemenea, este capabil de imprintare pe cale termică, prin iradiere cu radiație UV sau imprintare simultană (termic și iradiere cu UV). Presiunea de imprintare rezultă prin comprimarea aerului și atinge o maximă de 70 bar. Temperatura de imprintare poate ajunge până la 200°C.
Modulul UV constă într-o lampă de mercur care emite în intervalul standard de lungimi de undă (250 nm÷400 nm).
Avantaje
Miniaturizarea ansamblurilor și subansamblurilor până la 10 nm comparativ cu tehnologiile clasice
Precizie extraordinară a detaliilor
Versatilitatea modelelor și a materialelor
Simplitatea protocolului de lucru
Tehnică rapidă pentru replicare de modele micro/nanostructurate pe suprafețe de până la 8 cm
Costuri estimative
Prețul pentru realizarea unor suprafețe micro/nanostructurate personalizate prin NIL va conține costul necesar confecționării matriței, substratul folosit, timpul de utilizare al aparatului și manopera.
Totodată, acesta poate fi stabilit și în funcție de complexitatea modelului de pe matriță și de numărul de replici efectuate cu matrița comandată.