تلفيق من أجهزة الاستشعار صورة مرنة تستند إلى فوتوترانسيستورس نيبن الأفقي

نحن نقدم طريقة مفصلة لاختلاق صفيف phototransistor نيبن تشوه الوحشي لأجهزة الاستشعار صورة المنحنية. الصفيف phototransistor مع نموذج شبكة مفتوحة، التي تتألف من جزر رقيقة السيليكون والمط إينتيركونيكتورس معدنية، يوفر المرونة والشلل. محلل معلمة يميز الخاصية الكهربائية ل phototransistor ملفقة.

يمكن أن يساعد نهجنا في دفع التقدم في مجال تصنيع أجهزة أشباه الموصلات المثنية. الميزة الرئيسية لإجراء التصنيع لدينا هي أنه يحسن التيار الكهربائي عن طريق استقرار التيار للأجهزة تحت التشوه. قم بإعداد سيليكون DUB على عينة عازل.

هذه العينة جاهزة لعزل السيليكون في الخطوات اللاحقة. هذا تمثيل تخطيطي لهيكل طبقته. يمثل اللون الرمادي ثاني أكسيد السيليكون والأخضر والسيليكون.

الأحمر والأزرق هما منطقتان مخدرتان N-plus و P-plus ، على التوالي. قم بتدوير طبقة مقاومة للضوء إيجابية على العينة عند 4 ، 000 دورة في الدقيقة لمدة 40 ثانية. بعد ذلك ، خذ العينة إلى طبق ساخن لخبزها على حرارة 90 درجة مئوية لمدة 90 ثانية.

بعد الخبز الناعم ، خذ العينة إلى إعداد الطباعة الحجرية الضوئية بالأشعة فوق البنفسجية. هناك ، ضع قناعا على العينة لمدة 10 ثوان. استرجاع العينة لتطويرها.

افعل ذلك عن طريق غمره في المطور لمدة دقيقة واحدة. ثم قم بتنظيف العينة في الماء منزوع الأيونات ، وجففها باستخدام مسدس النفخ النيتروجين. بعد ذلك ، اخبزي العينة على حرارة 110 درجة مئوية لمدة خمس دقائق.

يمثل هذا الرسم التخطيطي طبقات العينة في هذه المرحلة. انتقل إلى تجفيف العينة باستخدام أيون مقترن بالحث وتفاعل مع البلازما لمدة ست دقائق. عند الانتهاء ، تحتوي العينة على هذا الهيكل.

الخطوة التالية هي إزالة طبقة الأكسيد المدفونة. للقيام بذلك ، قم بإعداد محلول 49٪ من حمض الهيدروفلوريك. اغمس العينات فيه لمدة دقيقتين لإزالة طبقة الأكسيد المدفونة.

بعد الحمام الحمضي ، متبوعا بالتنظيف والتجفيف ، يكتمل عزل السيليكون. تتضمن الخطوة التالية ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما. على مدى دقيقتين ، قم بإيداع طبقة ذبيحة من ثاني أكسيد السيليكون 130 نانومتر على العينة.

معطف تدور المقاومة للضوء الإيجابية على العينة ، متبوعا بخبز ناعم. استخدم قناع الطباعة الحجرية الضوئية وعرض العينة للأشعة فوق البنفسجية لمدة 10 ثوان. هذا تمثيل للعينة بعد تطويرها ، وخبزها جيدا عند 110 درجة مئوية لمدة خمس دقائق.

قم بإعداد وعاء من حفر أكسيد مخزن ، واغمر العينة فيه لمدة 30 ثانية. بعد التنظيف والتجفيف ، تكون النتيجة الإزالة الجزئية لطبقة أكسيد الأمراض القلبية الوعائية. قم بإيداع البوليميد عن طريق تدويرها على العينة.

انقله إلى لوح تسخين لبدء صلبته عند 110 درجة مئوية لمدة ثلاث دقائق ، ثم عند 150 درجة مئوية لمدة 10 دقائق. بعد ذلك ، انقل العينة إلى فرن به جو من النيتروجين ، واستمر في تلدينها عند 230 درجة مئوية لمدة 60 دقيقة. تغطي طبقة البوليميد العينة ، وتوفر سطحا لطبقة تضحية ثاني أكسيد السيليكون.

استمر بإيداع طبقة ثاني أكسيد السيليكون 130 نانومتر مع ترسب بخار كيميائي معزز بالبلازما لمدة دقيقتين. استخدم مقاوما للضوء الإيجابي لتطبيق قناع ، مع 10 ثوان من ضوء الأشعة فوق البنفسجية ، ثم قم بتطويره. قم بإجراء خبز ناعم وصعب.

قم بتشكيل قناع صلب عن طريق غمر العينة في حفر أكسيد مخزن لمدة 30 ثانية ، متبوعا بتنظيفها وتجفيفها. بعد ذلك ، قم بتجفيف حافة البوليميد باستخدام حفر أيون التفاعل لمدة 20 دقيقة. قم بإزالة طبقة الأكسيد بحفر أكسيد مخزن ، ثم نظف العينة وجففها.

الآن ، خذ العينة إلى جهاز الرش لإيداع الكروم والذهب. بعد ذلك ، قم بتدوير معطف مقاومة الضوء الإيجابية قبل تطبيق قناع الطباعة الحجرية الضوئية. تم تطوير هذه العينة لمدة دقيقة واحدة ، وخبزها جيدا عند 110 درجة مئوية لمدة خمس دقائق.

احفر طبقات الكروم والذهب بحفر مبلل لمدة 20 ثانية ، لإحضار العينة إلى هذه الحالة. بعد النقش الرطب للكروم والذهب ، توخي الحذر عند إزالة المقاوم للضوء ، وإلا فقد يتقشر الذهب. يستمر ترسيب طبقة البوليميد الثانية وخطوات المعدنة الثانية تماما كما الأولى.

بتدوير الطبقة الثانية من البوليميد وصلبها لإنتاج طبقات كما هو موضح في هذا الرسم التخطيطي. قم بإيداع ونقش طبقة أكسيد السيليكون كطبقة قناع صلبة للنقش الجاف. بعد ذلك ، قم بتدوير 20 نانومتر من الكروم و 200 نانومتر من الذهب قبل زخرفها.

ابدأ بإضافة طبقة أخرى من البوليميد المطلية بالدوران وتلدينها. استخدم ترسيب البخار الكيميائي المعزز بالبلازما لترسيب طبقة ثاني أكسيد السيليكون 650 نانومتر على مدار ثماني دقائق. بعد دوران طلاء إيجابي مقاومة للضوء على العينة ، ضع قناعا مع الطباعة الحجرية الضوئية للأشعة فوق البنفسجية.

قم بتطوير العينة ، وخبزها بقوة ، وقم بتصميم ثاني أكسيد السيليكون عن طريق غمرها في حفر أكسيد مخزن. استخدم النقش الأيوني التفاعلي لتجفيف حفر البوليميد لمدة 75 دقيقة ، ثم قم بتجفيف السيليكون لمدة ست دقائق باستخدام حفر أيون متفاعل بالبلازما. حان الوقت الآن لحفر طبقة أضحية الأكسيد.

اغمر العينة في 49٪ حمض الهيدروفلوريك لمدة 20 دقيقة. استرجع العينة واشطفها وجففها قبل المتابعة. عندما تقوم بحفر طبقة القرابين بحمض الهيدروفلوريك ، من المهم مراقبة تقدم النقش.

تأكد من مسارك ، فقد يتقشر الجهاز. الآن ، امسك العينة بشريط كربوني مطبق على الركيزة. ثم نعلق شريط قابل للذوبان في الماء على الجانب المزخرف.

بعد ذلك ، قم بتجريد الشريط القابل للذوبان في الماء في لحظة. هذا يمنع الجهاز من البقاء على الركيزة. احصل على PDMS منزوع الغاز في خليط 10 إلى 1 قبل البوليمر لعامل المعالجة.

أيضا ، احصل على فيلم PET كاف لتغطية العينة. قم بتدوير الفيلم باستخدام PDMS عند 1,000 دورة في الدقيقة لمدة 30 ثانية. اتبع ذلك عن طريق خبز الفيلم على لوح تسخين على حرارة 110 درجة مئوية لمدة 10 دقائق.

عند الانتهاء من ذلك ، احصل على العينة على الشريط القابل للذوبان في الماء وقم بتعريضها للأشعة فوق البنفسجية لمدة 30 ثانية. الآن ، اعمل مع كل من العينة والفيلم. قم بتوصيل الشريط القابل للذوبان في الماء بالعينة بفيلم PET المطلي ب PDMS.

باستخدام ماصة ، قم بإسقاط الماء بحذر على الشريط القابل للذوبان في الماء لإزالته من الفيلم. استخدم تدفقا بطيئا للمياه لإزالة الشريط القابل للذوبان في الماء. أخيرا ، امسك العينة بالملقط وجففها بمسدس نفخ من النيتروجين.

هذه هي مصفوفة الترانزستور الضوئي قبل نقلها إلى فيلم PET. يتكون من تكرار خلايا الترانزستور الضوئي الموضحة في هذه الصورة. تسمح أقطاب السربنتين المغلفة بالبوليميد للجهاز بالتمدد.

إليك الجهاز بعد نقله إلى فيلم PET مطلي ب PDMS. لقياس الخصائص الوريدية في ظل ظروف مختلفة ، استخدم إعدادا مشابها لهذا. لاحظ تعريف نصف قطر الانحناء.

هذه قياسات للخصائص الرابعة لمصفوفة الترانزستور الضوئي ، مع أنصاف أقطار مختلفة من الانحناء. الميزات الكهربائية للمصفوفة مستقلة عن نصف قطر الانحناء. هذه المؤامرة هي نسبة التيار الضوئي إلى التيار المظلم ، كدالة للجهد ، لأقطار انحناء مختلفة.

النطاق الديناميكي حوالي 600 أو أكثر فوق جهد التحيز البالغ فولت. يحتوي الجزء الداخلي على مخططات للتيار المظلم عند أقصى درجات الانحناء المختبرة. تؤدي قيمته المنخفضة إلى النطاق الديناميكي العالي.

بمجرد إتقانها ، يمكن إجراء هذه التقنية في غضون 48 ساعة ، إذا تم إجراؤها بشكل صحيح. أثناء محاولة هذا الإجراء ، من المهم تجنب أي أفعال يمكن أن تقشر الأقطاب الكهربائية من ركيزتها. باتباع هذا الإجراء ، يمكن تنفيذ طرق أخرى ، مثل نقش البوليمر بغازات أخرى ، إذا كان من الممكن استخدامها في ظل ظروف مختلفة عن تلك المستخدمة في النقش الجاف.

بعد تطويرها ، مهدت هذه التقنية الطريق للباحثين في مجال الأجهزة المرنة لاستكشاف محاولات الصور المستوحاة من الحيوية. بعد مشاهدة هذا الفيديو ، يجب أن يكون لديك فهم جيد لكيفية تصنيع جهاز أشباه الموصلات المرن. لا تنس أن العمل مع الكواشف الضرورية يمكن أن يكون خطيرا للغاية ، ويجب دائما اتخاذ الاحتياطات ، مثل استخدام الأقنعة والأغطية وأغطية الرأس في محطتك ، أثناء تنفيذ هذا الإجراء.