Nanomoulding von Functional Materials, ein vielseitiges Complementary Pattern Replication Methode zur Nanoimprinting

Summary

Wir beschreiben eine nanomoulding Technik, die Low-Cost-nanoskalige Strukturierung funktionaler Materialien, Materialien Stacks und voller Geräten ermöglicht. Nanomoulding kann auf jedem Nanoimprinting Setup durchgeführt werden und kann auf eine Vielzahl von Materialien und Abscheidungsverfahren aufgebracht werden.

Abstract

Wir beschreiben eine nanomoulding Technik, die Low-Cost-nanoskalige Strukturierung funktionaler Materialien, Materialien Stacks und voller Geräten ermöglicht. Nanomoulding mit Layer Übertragung kombiniert ermöglicht die Replikation von beliebigen Oberflächenstrukturen von einem Master-Struktur auf die funktionelle Material. Nanomoulding kann auf jedem Nanoimprinting Setup durchgeführt werden und kann auf eine Vielzahl von Materialien und Abscheidungsverfahren aufgebracht werden. Insbesondere zeigen wir die Herstellung von gemusterten transparenten Zink-Oxid-Elektroden für Licht Trapping Anwendungen in Solarzellen.

Introduction

Nanostrukturierung hat enorme Bedeutung in vielen Bereichen der Nanotechnologie und angewandte Wissenschaften gewonnen. Pattern Generation ist der erste Schritt und kann durch Top-down-Ansätze wie Elektronenstrahl-Lithographie oder Bottom-up-Ansätze auf self-assembly Methoden wie Nanokugel Lithographie oder Blockcopolymer-Lithographie ^ein Basis erreicht werden. Ebenso wichtig wie Pattern Generation ist Muster-Replikation. Neben Photolithographie hat Nanoimprinting (Abbildung 1) als eine vielversprechende Alternative insbesondere für High-Throughput großflächige nanoskalige Strukturierung bei niedrigen Kosten ^2-4 entstanden. Währ....

Protocol

Ein. Mould Fabrication

Wir nutzen unsere selbst gebaute Nanoimprinting Setup für die Herstellung der Negativform folgenden Ref. ^6, aber keine Alternative Nanoimprinting Setup wird gut funktionieren. Alternativ kann ein funktionalisiertes Polydimethylsiloxan (PDMS) Form könnte auch funktionieren.

1. Herzustellen oder kaufen ein geeigneten Master trägt die nanoskaligen Muster übertragen werden. Im Prinzip wird jeder Master für Nanoimprint die Arbeit machen. Wir verwenden ein texturiertes ZnO-Schicht auf einer Glasscheibe (Schott, AF32 Eco, 41 mm x 41 mm x 0,5 mm) abgeschieden, wie in 3.1 als Masterstruktur beschrieben, um....

Results

Abbildung 3 fasst einige anschauliche Beispiele für nanomoulded Strukturen. Eine ZnO Masterstruktur durch CVD auf Glas gezogen wird in (a) gezeigt. Die entsprechende nanomoulded ZnO Replik ist in (d) gezeigt. Vergleich der lokalen Höhe (g) und des Winkels (j) Histogramme von AFM-Bilder extrahiert offenbaren die hohe Wiedergabetreue des nanomoulding Prozess. Analoge Ergebnisse werden für ein eindimensionales Gitter durch Interferenz-Lithographie (b, e, h, k) und anodisch strukturierten Aluminium (c, f, i.......

Discussion

Nanomoulding ermöglicht die Übertragung von Nanostrukturen auf beliebigen funktionellen Materialien. Vergleich der einzelnen Verarbeitungsschritte in Abbildung 1 und 2 zeigt die enge Beziehung zwischen nanomoulding und Nanoimprinting. Der Hauptunterschied zwischen nanomoulding und Nanoimprinting ist das zusätzliche Material Abscheidungsschritt in 2E. Der verbleibende Prozessablauf ist identisch. Nanomoulding kann daher auf jedem verfügbaren Nanoimprinting Setup durchgef.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Name des Reagenz	Firma	Katalog-Nummer	Kommentare (optional)
Nanoimprinting Harz	Mikroresist	Ormostamp
(1H, 1H, 2H, 2H-Perfluoroctyl)-Trichlorsilan Antiadhäsionsmittel	Sigma Aldrich	448.931-10G
Glasobjektträger	Schott	AF32 eco	0,5 mm
Polyethylennaphthalat (PEN) Blätter	Goodfellow	ES361090	0,125 mm
(C 2 H 5) 2 Zn	Akzo Nobel
Ag Zerstäubertarget 4N	Heraeus	81062165
B 2 H 6, SiH 4, H 2, B (CH 3) 3, PH 3, CH 4, CO 2	Messer
			EQUIPMENT
Nanoimprint-System	Home-gebaut
LP-CVD-System	Home-gebaut
PVD-System	Leybold	Univex 450 B
PE-CVD-Reaktor	Indeotec	Octopus I
SEM	JEOL	JSM-7500 TFE
AFM	Digital Instruments	Nanoscope 3100