שיטת ייצור למוליכים מאוד מתיחה עם Nanowires הכסף

המטרה הכוללת של הליך זה היא לספק שיטה פשוטה לייצור מוליכים נמתחים במיוחד ליישומים באלקטרוניקה נמתחת. שיטה זו יכולה לעזור לענות על שאלות מפתח בפיתוח אלקטרוניקה נמתחת כגון מכניקה של מוליכים מחברים. היתרון העיקרי של טכניקה זו הוא שמדובר בשיטת ייצור פשוטה.

וכמות הכסף שהייתה בייצור המוליכים יכולה להיות מופחתת מאוד. כדי להתחיל, הכינו 10 מיליליטר תמיסת כסף חנקתי מימית טרייה, עם DEA ביחס נפח אחד לאחד. לאחר מכן, יש לייצר את הסרטים הדקים המוליכים הניתנים למתיחה.

ראשית, הכינו את דיו הננו-חוטי הכסף על ידי דילול שני מיליליטר של ננו-חוט כסף 0.5% באיזופרופנול, ל-18 מיליליטר מים. סוניקציה של תערובת זו למשך 30 שניות. לאחר מכן, השתמש בפיפטה כדי להעביר 16 מיליליטר מתערובת זו למברשת אוויר.

התקן את מברשת האוויר הטעונה לרובוט הנשלט על ידי מחשב. לאחר מכן, בשלב ה-airbrushing המחומם, סדרו שמונה מלבני זכוכית לכיסוי שטח של ארבעה על חמישה סנטימטרים. השתמש בסרט עמיד בחום כדי לקבע את השקופיות במקומן.

לאחר מכן, כוונו את הבמה ל-100 מעלות צלזיוס, וכוונו את מברשת האוויר לשלושה פסים. כעת, בבקרת התוכנה של הרובוט, בחר את רצף הפקודות של תנועת המברשת מתחת לעמודת הפקודה. לאחר מכן, הזן את הפרמטרים הדרושים להשלמת תוכנית הריסוס האוטומטית, והפעל את התוכנית.

עיין בפרוטוקול הטקסט לפרטים נוספים. לאחר ריסוס הכוס, אופים את הסרטים הדקים של ננו-חוטי הכסף על פלטה חמה בחום של 120 מעלות צלזיוס למשך 10 דקות. לאחר האפייה, יצקו 400 מיקרוליטר של דיו מבשר הכסף המוכן על הסרט הדק.

לאחר מכן אופים את הסרטים על צלחת חמה המכוונת ל -100 מעלות צלזיוס למשך 40 דקות. מאוחר יותר, שטפו בזהירות את הציפויים תחת מים נטולי יונים כדי להסיר את השאריות הכימיות שלא הגיבו. לאחר מכן, יבש באוויר את הסרטים המצופים.

השלב הבא הוא יציקת 200 מיקרוליטר של תחליב PU על בסיס מים על גבי הסרטים הדקים הננו-מרוכבים הכסופים. לאחר מכן, הניחו ליריעות להתייבש באוויר במשך 10 שעות כדי שיתמצקו במלואן. לאחר שהתמצקות מלאה, קלף את הדגימות מהזכוכית באמצעות מלקחיים והמשך בבדיקתן.

ראשית, בצע בדיקת מתיחה. התחל בחימום שלב ממונע ליניארי. כעת, בבקרת התוכנה של השלב, הגדר את מספר השלבים הנעים של המנוע ל-8000.

לאחר מכן, לחץ על X+בתוכנת בקרת ה-stage כדי להזיז את הנייד stage עד שהוא נוגע ב-fixtagה. כאשר נוצר קשר, לחץ על הגדר 0 אינץ' ב-tagתוכנת הבקרה. לאחר מכן, לחץ על X-כדי להזיז את השלב הנייד אחורה.

הזיזו את השלב עד שיהיה פער של סנטימטר אחד בין שני השלבים. כעת, אבטח את המדגם על פני הפער עם מחזיקים קוויים. זה יוצר שטח הניתן לבדיקה בזה אחר זה.

לאחר מכן, חבר את תפסי התנין למולטימטר הדיגיטלי, ורשום את ההתנגדות על פני אזור הבדיקה. לאחר מכן, הגדר את מספר השלבים הנעים של המנוע ל-800 ולחץ על X-כדי להזיז את ה-Stage הנייד מילימטר אחד רחוק יותר מה-Tagהקבוע כדי ליצור עומס של 10% על הדגימה. לאחר ייצור זן של 10%, רשום את ההתנגדות.

חזור על שלב זה עד שההתנגדות תגדל משמעותית, מה שעשוי לדרוש מתח של 150%לאחר מכן, המשך עם הדגימה הבאה או הבדיקה הבאה. לאחר מכן, ערכו בדיקת יציבות. ההתקנה היא כמו מבחן מתיחה, עם זאת, עבור בדיקה זו, חבר את המולטימטר למחשב כדי שהמחשב יוכל להקליט את הנתונים.

בתוכנת בקרת השלב, הקלד את מספר המחזורים ולחץ על הפעל 1 2 3 אינץ' בלוח התוכנית כדי לבצע את בדיקת היציבות. זה מזיז את השלב הנייד בתנועה הדדית כדי למתוח את הדגימה, עם מחזורי התארכות בצורת גל משולש. המבחן האחרון הוא מבחן תאורת LED.

הגדר את חומר הבדיקה כמו קודם, וחבר את המחזיקים החוטים בסדרה עם נורית LED וספק כוח. כעת, הגדל את אספקת החשמל מאפס לתשעה וולט. זה אמור להדליק את הנורית.

לאחר מכן, בתוכנה, צור מתח כפי שנעשה לבדיקת המתח, עד שהנורית מתעמעמת. ברגע שדגימה עוברת את כל הבדיקות הללו, היא יכולה להיחשב כמוליך יעיל ביישומים של אלקטרוניקה נמתחת. המורפולוגיה של הסרט הדק של ננו-חוטי הכסף לאחר תהליך ההלחמה הכימית מראה כי ננו-חלקיקי הכסף המוחזרים גדלים באופן מועדף על פני השטח של ננו-חוטי כסף ועוטפים את צמתי החוט-חוט.

מתח התארכות הונח על סרטים דקים לא מולחמים ומולחמים, המכילים כמויות שונות של ננו-חוטי כסף. שניהם הראו התנגדות יריעה מתחת ל-100 אוהם, כאשר הוחלו זנים מתחת ל-120%. הסרטים הדקים המוליכים המרוכבים הניתנים למתיחה הראו יציבות מכנית רבה בתהליך דפורמציה דינמי זה.

כאשר מכניסים את הסרט הדק למחזורי התארכות בצורת גל משולשת בקצב מתח מהיר, לא נצפו שינויי התנגדות ברורים באמפליטודות מתח של 50%כאשר משרעת המתח הייתה 100%התנגדות השיא גדלה עם מחזורי הפעימה. לאחר הפסקת הפעימה, התנגדות הסרט חזרה לערך המקורי. שיטה זו יכולה לייצר מוליכים נמתחים ביותר כדי לשרת אותנו בחיברורים יעילים עבור אלקטרוניקה נמתחת של הדור הבא.