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閱讀：2389發(fā)布時(shí)間：2022-7-20
速度控制轉(zhuǎn)印方法包括黏彈性印章轉(zhuǎn)印和表面金字塔型微結(jié)構(gòu)印章轉(zhuǎn)印。這類轉(zhuǎn)印方法的特點(diǎn)是柔性印章具有黏彈性，通過(guò)控制轉(zhuǎn)印的速度可以實(shí)現(xiàn)柔性印章與功能單元器件之間界面能量的轉(zhuǎn)變，剝離過(guò)程中柔性印章與功能單元器件界面轉(zhuǎn)換為弱界面，便于功能單元印制受主基底。
黏彈性材料具有率相關(guān)特性，與功能單元器件黏合后，兩者間的界面強(qiáng)度取決于該界面斷裂的速度，基于此，研究者發(fā)展了基于率相關(guān)的黏彈性印章轉(zhuǎn)印。如果將功能單元器件、柔性印章、施主基底/受主基底所組成的系統(tǒng)簡(jiǎn)化為薄膜、印章和襯底組成的平面模型，則剝離過(guò)程中，印章和薄膜從一端以一定的速度沿著薄膜與基底的界面開(kāi)裂，印制過(guò)程中，印章從一端以一定的速度沿著印章和薄膜的界面開(kāi)裂。由于印章的黏彈性，剝離和印制過(guò)程中界面的臨界能量釋放率與界面裂紋擴(kuò)展的速度有關(guān)，因此，通過(guò)控制印章撕起的速度就可以調(diào)控印章與功能單元器件界面的臨界能量釋放量，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)剝離和印制過(guò)程。
受材料黏彈性的制約，基于率相關(guān)的黏彈性印章轉(zhuǎn)印方法的界面黏附調(diào)控范圍是有限的，因此轉(zhuǎn)印的成功率也有限?；诖耍砻娼鹱炙臀⒔Y(jié)構(gòu)印章被引入，該方法結(jié)合了速度控制和微結(jié)構(gòu)控制的優(yōu)勢(shì)，大大增加了轉(zhuǎn)印過(guò)程中界面黏附的調(diào)控范圍。剝離過(guò)程中，施加適當(dāng)?shù)耐饧訅狠d荷使印章表面發(fā)生坍塌，此時(shí)，薄膜與印章具有較大的接觸面積，快速撕起印章后可將功能單元器件從施主襯底上分離；印制過(guò)程中，釋放外加壓載荷，微結(jié)構(gòu)恢復(fù)初始形狀，此時(shí)薄膜與軟印章的接觸面積驟減，慢速撕起印章后可將功能單元器件成功轉(zhuǎn)移到柔性襯底上。基于表面金字塔型微結(jié)構(gòu)印章的轉(zhuǎn)印方法大大增加了界面間的黏附調(diào)控范圍，界面黏附力可在2~5個(gè)數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)控且該調(diào)控過(guò)程是可逆的。
黏彈性印章轉(zhuǎn)印可以用于硅微陣列的轉(zhuǎn)印、選擇性轉(zhuǎn)印和球形表面的轉(zhuǎn)??；表面金字塔型微結(jié)構(gòu)印章轉(zhuǎn)印可用于硅片微納結(jié)構(gòu)的三維轉(zhuǎn)印。
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