材料沉積噴墨打印及
涂層系統解決方案

我們的應用

基于Inkjet、EHD、Ultra-sonic等技術積累,搭建材料噴墨打印與涂層研究與 應用平臺,從科研到產業為您提供解決方案。

<p>微透鏡陣列、精密光通訊傳感器、導波管、光學功能鍍膜等。</p>

光學

微透鏡陣列、精密光通訊傳感器、導波管、光學功能鍍膜等。

典型案例

  • ▲ EUV光源錫液滴發生器

    光刻機是在半導體領域必不可少的設備,無論生產制造什么樣的芯片,都脫離不了光刻機,如果說航空發動機代表了人類科技領域發展的頂級水平,那么光刻機則是半導體工業界最為耀眼的明珠,其具有技術難度最高、單臺成本最大、決定集成密度等特點。而目前最為先進的光刻機是有荷蘭ASML生產的EUV光刻機,華為麒麟990 5G版首次采用了7nm EUV技術,EUV技術也叫紫外光刻(Extreme Ultraviolet Lithography),它以波長為10-14nm的極紫外光作為光源的光刻技術。具體為采用波長為13.5nm的紫外線,目前1-4代光刻機使用的光源都屬于深紫外光,而5代EUV光刻機則屬于極紫外光。 本文主要介紹MicroFab的Inkjet技術在EVU上的應用。光刻是制造芯片的關鍵技術,光刻機通過光源發出的光通過具有圖形的光罩(Reticle Mask,又稱掩模版)在經過縮圖透鏡將光罩的圖案照射到涂有光刻膠的硅片上,光刻膠在見光后會發生性質變化,從而使光罩上的圖形在硅片上刻錄,使硅片具有電子路線的作用。 EUV(極紫外光)的產生是通過激光將錫滴作為燃料使其產生等離子體的過程。LPP EUV(激光等離子體極紫外光源)是將高功率的的二氧化碳激光打在直徑約為20μm的錫液滴上,通過高功率激光使錫滴膨脹蒸發形成錫蒸汽,然后將蒸汽加熱產生等離子體,這個過程會產生極紫外光。產生EUV的燃料可以是錫(Sn)、氙(Xe)、鋰(Li),由于氙(Xe)和鋰(Li)在實際測試中其產生的功率及工藝無法達到生產要求,錫滴被作為EUV制造的理想燃料。 LPP EUV系統主要包括錫滴發生器、激光器、源收集器、輻射收集器組成。錫滴發生器用于產生作為燃料的錫液滴,用于產生20μm的錫滴;激光器用于提供能量源,用于激發錫滴,通過引導激光束至錫滴來激發錫滴產生等離子體;源收集器是一個中空的腔體,其內部為真空環境用于支持等離子體;輻射收集器接收EUV輻射,在產生等離子體的過程中會發生EUV輻射,通過輻射收集器進行收集并將輻射狙擊成EUV光束進行后續工作。 其步驟為:1、錫液發生器使錫液滴落入真空室。2、脈沖式高功率激光器擊中從旁飛過的錫液滴—每秒50,000次。Laser分為兩部分,前脈沖和功率放大器。前脈沖和主脈沖擊中錫液使其氣化。3、錫原子被電離,產生高強度的等離子體。4、收集鏡捕獲等離子體向所有方向發出的 EUV 輻射,匯聚形成光源。5、將集中起來的光源傳遞至光刻系統以曝光晶片。 EVU的錫液滴發生裝置主要是由MicroFab提供的噴墨壓電頭組裝而成。錫滴發生器主要包含儲液器、錫材料、定制化的壓電噴頭、加熱器。儲液器用于存儲燃料液體,燃料液體由錫材料制成,在超過235℃高溫下融化,在氣體壓力作用下通過壓電噴頭擠出,由于瑞利破碎形成液滴。 錫滴產生原理:定制化的壓電噴頭中心一端有3-5μm的小孔為毛細玻璃管,毛細玻璃管外壁粘結壓電陶瓷,壓電陶瓷在電信號的作用下會發生形變產生振動,振動從壓電陶瓷傳遞至毛細玻璃管。儲液器連接至毛細玻璃管的另一端,儲液器中的錫材料在加熱到高于235℃時形成錫溶液,錫溶液在氣壓作用下從毛細玻璃管擠出,產生束流。在沒有壓電陶瓷的情況下,束流將在液滴發生一段距離(約噴嘴直徑的100-1000倍)后自然破碎形成液滴,其液滴直徑大約為噴嘴直徑的2倍或略小,兩液滴間隔是噴嘴直徑的大約4.5倍,雖然毛細玻璃管外壁沒有壓電陶瓷的作用液可以產生瑞利破碎,但壓電陶瓷可以通過控制毛細玻璃管內的壓力控制瑞利破碎,從而使形成液滴的位置更加明確。 如果噴嘴的直徑為4μm,燃料液滴可以通過瑞利破碎形成約7μm直徑的液滴,液滴分開大約18μm的距離,噴嘴的液滴產生速率對應的瑞利頻率與噴嘴處燃料的平均速度和噴嘴的直徑相關。 雖然在沒有壓電陶瓷制動的情況下也可以發生燃料液體束流的瑞利破碎,但壓電陶瓷可以通過控制毛細玻璃管內的壓力控制瑞利破碎,調制毛細玻璃管內的壓力調制離開噴嘴的液體燃料的排出速度,并使液體燃料的束流在離開噴嘴之后以受控制的方式直接破碎為液滴。如果通過壓電陶瓷施加的頻率足夠接近瑞利頻率,則燃料液滴形成,液滴被分開的距離由離開燃料噴嘴的平均排出速度和由壓電陶瓷施加的頻率決定。

  • ▲ EUV光源液態金屬液滴發生器

    在基于使用液態金屬液滴目標的激光等離子體的高亮度EUV光源的研究中,相關研究團隊展示了基于激光等離子體的極紫外(EUV)輻射源的研究,該激光等離子體是由于納秒Nd:YAG激光器的輻射與由低溫共晶銦錫合金組成的液態金屬液滴目標相互作用而產生的。液滴發生器使用商用噴頭(MicroFab)構建,并根據強制毛細管射流分解原理進行操作。證明了液滴質心位置的長期空間穩定性,均方根偏差為~0.5 μm。使用低溫工質代替純錫提高了液滴發生器的可靠性和使用壽命。對于液滴目標上激光輻射的時空平均功率密度4×1011Wcm-2和輻射等離子體直徑~80μm,激光能量轉換為EUV輻射能量的平均效率為13.5±0.135nm等于2.3% (2π sr)–1。使用雙脈沖方法,研究人員對源操作的重復脈沖機制進行了建模,并證明了其穩定運行的可能性,重復率高達8kHz,液滴生成重復率超過32kHz,這將允許源亮度大到 ~0.96kW(mm2sr)–1。(上圖顯示了在激光脈沖沖擊后1.3毫秒時液滴的陰影照片,從與激光光軸成90度和17度的兩個方向拍攝。液滴直徑83μm,液滴重復頻率33kHz,Plas=2×1011Wcm2。在圖a中,聚焦激光束從右向左傳播,在圖b中,與圖像平面成17°,液滴序列中心的白色輝光是目標等離子體的輝光,圖a中液滴軌跡左側的黑色形成和圖b中的黑色圓圈對應于具有以下形狀的變形目標液滴具有彎曲邊緣的薄圓盤。對于超過2.3毫秒的延遲,可以觀察到出現在這個圓盤上的破裂,并且它開始分裂成小碎片。很容易估計,在這種情況下,圓盤厚度不超過200-250nm,并且由于燒蝕而導致的目標物質的蒸發會降低該厚度。)

  • ▲ 微透鏡陣列打印

    上世紀九十年代,光電子學和微電子學相互滲透形成微光學(Micro-Optics),微光學元件中,微透鏡陣列尤為重要,它在照明、成像、光通信等方面發揮重要作用。微透鏡陣列是由直徑在10μm到1mm之間的微透鏡按照一定的排列組合而形成的陣列,其透鏡尺寸小,可用于光信息處理、光計算、光互連、光數據傳輸、生成二維點光源,也可用于復印機、圖像掃描儀、傳真機、照相機,以及醫療衛生器械中。此外,微透鏡陣列器件也實現了微型化和集成化,使得其具有很強的適應性,可廣泛用于通信、顯示和成像器件當中。用于半導體激光器的橢圓形折射微透鏡陣列,能夠實現激光器的聚焦與準直,激光二極管(LD)的光束整形,?它還可用于光纖、光學集成回路之間,實現光器件的有效耦合。在光纖通信中,橢圓形微透鏡將來自自由空間的光耦合進光纖,并校準從光纖出來的光。目前微透鏡陣列己經在原子光學領域有所應用,利用微透鏡陣列做成原子波導、分束器、馬赫一曾德爾干涉儀或利用其捕獲原子或者對中性原子進行量子信息處理。因此對于微透鏡陣列使用材料,制作工藝和用途方面的研究十分必要。 MicroFab使用噴墨打印方法,用于數據驅動的微光學元件的制造,如折射透鏡陣列,將多模波導和微透鏡/傳感器沉積在光纖/光纖束的尖端。用于微光學MJ點膠裝置打印的材料包括光學粘合劑,uv固化聚合物和指數調整熱塑性塑料配方。MicroFab研發的高溫打印頭用于在220℃以下的溫度下分發光學材料,目前該發明已取得相關發明專利。通過改變工藝參數,已制造出不同尺寸的球形和圓柱形平面凸透鏡陣列,尺寸范圍從80μm到1mm、精度僅為幾微米。

  • ▲ 圓形微透鏡陣列

    具有圓形基板印記的微透鏡的微噴打印涉及在每個目標基板位置一個或多個適當大小的微滴的沉積和原位固化。 如上圖UV固化樹脂透鏡體SEM照片所示,可以打印填充因子相對較高的半球形微透鏡陣列,用于聚焦或成像應用。上圖是使用MicroFab噴墨打印技術打印在125μm中心的直徑100μm半球形平凸微透鏡陣列。

  • ▲ 變形微透鏡陣列

    可以為自由空間互連應用進行微噴打印的非圓形或“變形”微透鏡包括那些具有橢圓形、方形和矩形基板足跡的微透鏡。具有這些配置的小透鏡通過稍微不同的過程打印,其中光學材料的連續微滴沉積在相鄰位置,以便它們在固化過程中順利聚結。 半橢圓微透鏡是通過在高溫下沿著溫度受控基板上的一條線沉積微滴并調整它們的間距來實現所需的幾何形狀來打印的。如上圖上方所示(四個半橢圓微透鏡,284μm X 146μm X 20μm 高,在基板平面(左)、“快”(f/1.5)焦平面(中)和“慢”(f/3.2)焦平面(右)中觀察。),四個透鏡陣列位于襯底上方三個不同的高度,每個透鏡由6個35μm的光學熱塑性微滴打印在40μm中心的30℃玻璃上。這里首先將基板后面的準直照明置于水平位置由于小透鏡圍繞其短軸的曲率,“快”焦平面中的線焦點,然后由于長軸曲率,“慢”焦平面中的垂直線焦點(小透鏡速度,f/#,是焦距與孔徑的比值,這里是沿適當曲率半徑的長度或寬度。)。當沿線沉積光學材料期間液滴間距增加時,會到達一個點:沿主軸的曲率變平,半橢圓微透鏡變成圓柱形,只有一個焦平面,如上圖左下方所示(在焦 (f/1.3) 平面(左)和剖面(右)中顯示的 寬165μm、高37μm的打印柱面微透鏡。)??梢杂∷⑦@種圓柱形微透鏡陣列用于互連應用,例如單軸準直或二極管聚焦激光陣列。通過擴展到二維,可以打印接近方形或矩形微透鏡的相鄰液滴的沉積,如上圖右下方所示(在焦 (f/0.76) 平面(左)和剖面(右)中顯示的高速打印的300μm方形和50μm高的微透鏡陣列。),用于各種光檢測器效率增強應用。

  • ▲ 同軸微透鏡

    折射微透鏡的結構可以被微噴打印,從凸/平半球、半橢圓、方形到凸-凸。 后一種配置(如上圖的照片所示)是通過在125μm厚的玻璃基板的相對兩側同軸打印兩個平/凸小透鏡來制造的(使用MicroFab噴墨打印技術,上方透鏡的直徑為625μm,下方透鏡的直徑為860μm)。 這種微透鏡的幾何形狀,對于傳統的光刻方法來說更具挑戰性,可潛在地用于減小例如光學記錄應用中的焦點尺寸。

  • ▲ 智能像素陣列中的微透鏡

    VCSEL已被公認為低成本光源。它們可以非常大規模地單片制造。由于光束垂直于表面發射,因此VCSEL在晶圓級進行測試??梢灾苯訌木锨懈畛鲆痪S和二維陣列。PD是基本的光檢測設備。通過集成 Si ASIC,智能像素陣列可以執行光學檢測和互連,并通過VLSI架構進行計算增強。上圖為智能像素陣列模塊和在模塊中的打印的250μm直徑微透鏡陣列,下方帶有VCSEL。6個VCSEL打開(照片來自霍尼韋爾)。上圖左側顯示了一個智能像素,包括一個VCSEL陣列和一個相鄰的探測器陣列,上面有兩個微透鏡,用于準直激光輸出光束并將返回光束聚焦到檢測器元件中。與衍射透鏡相比,打印微透鏡具有更高的耦合效率和折射透鏡的波長獨立性,因此被選擇用于該應用。 上圖右側顯示了該智能像素模塊和其中包含的打印了微透鏡陣列的照片。這些陣列以32個芯片圖案使用MicroFab噴墨打印技術打印在直徑為3英寸的薄石英晶片上。每個芯片由兩個16x16相同的陣列組成,每個陣列的直徑為250μm,下垂微透鏡為60μm,每個晶片總共有16,384個微透鏡。每個陣列中的微透鏡打印在500μm中心,兩個陣列沿對角線相互偏移250μm。

  • ▲ 微透鏡陣列

    晶圓級(Wafer-level)制造的微光學元件陣列。噴墨打印微透鏡在MEMS上的應用包括微光學器件,光纖束,光波導和激光器等。噴墨打印微透鏡已被用于提高垂直腔面發射激光器的耦合效率,而不會造成明顯的光學損失。上圖顯示了使用MicroFab噴墨打印技術打印在直徑100μm GaAs SU8柱上用于垂直腔面發射激光器耦合的微透鏡。

  • ▲ 光纖傳感器微透鏡陣列打印

    光纖傳感器可用于傳統傳感器不能使用的情況下執行難度較高的一些測量應用。這種傳感器通常結構緊湊、質量輕、耐腐蝕,并且可以多路復用。它們不受電磁干擾,能在惡劣環境中應用。由于各種分析物的測量需要促進了光學傳感器陣列的發展,并可用于樣品的完整化學色譜的測量。例如,多個感測化學物可以連接到光纖傳感器的光纖末端,并且不同的感測化學物可以通過空間或光譜分辨率來識別。(圖a為勞倫斯國家實驗室制造的顯微光度計原型,其中使用了MicroFab Technologies打印的傳感元件;圖b為在光纖尖端打印熒光染料制備出的顯微光度計的示意圖) 利用噴墨技術在可接觸的光學表面打印一種或多種標記化學試劑。其中一個常見的例子就是光纖的尖端。該方法提供了一種通過使用多種MJ噴頭分配幾何形狀來精確打印不同材料的圖案。每種化學試劑可包含一個或多個光能吸收染料,其光學特性隨目標分析物的變化而變化。 通過熒光光譜可以監測每個傳感器的特性,并且能對目標分析物進行靈敏度檢測和定量分析。通過光學成像方法對這些分析物進行同步檢測和測量,并在空間上記錄每個打印出的微點陣。(圖c為噴墨打印在光纖束末端的生物傳感器透鏡)

  • ▲ 光纖上的微透鏡

    噴墨技術可用于在單/多模光纖的尖端中心打印一個小的球形微透鏡,如上圖所示(直徑 70μm的微透鏡打印在直徑125μm的光纖尖端以增加NA。),形成一個整體裝置,用于提高光耦合或光纖和其他光學/光電元件之間的收集效率。

  • ▲ 光纖上的微透鏡

    球形微透鏡也可以直接印刷在光纖的尖端上,如圖 6 所示,以增加它們的有效數值孔徑,以接收來自二極管激光器等光源的光。 在這里,纖維尖端的邊緣限制了沉積的材料,根據沉積的微滴的數量和大小,能夠控制打印的小透鏡曲率,從而控制纖維接受角。上圖是直徑140μm的光纖,其尖端使用MicroFab噴墨打印技術打印有不同曲率半徑的微透鏡。

  • ▲ 打印到光纖上的透鏡用于準直

    單模光纖輸出光束的準直也可以通過在其尖端打印微透鏡來實現,但所需的幾何形狀與增加光纖NA所需的幾何形狀完全不同。光線追蹤建模表明準直需要更大的微透鏡,該微透鏡從尖端縱向偏移小透鏡焦距。作為使用打印微透鏡實現準直的首選方法,相關研究團隊在光纖末端使用石英夾頭以獲得所需的幾何形狀,如上圖右側所示。這些5mm長的夾頭的內徑和外徑分別與光纖外徑和目標透鏡直徑相匹配。石英是首選的夾頭材料,因為它的折射率低于用于打印微透鏡的光學材料,因此可以在光纖尖端和透鏡入口側之間提供一些波導優勢。制造過程包括將該夾頭滑過光纖末端并將其粘合到位,夾頭伸出光纖末端所需的透鏡偏移距離。在垂直安裝這個“杯”組件并將其與打印軸對齊后,將 50μm的光學環氧樹脂微滴微噴射到杯中以將其填充到夾頭的頂部,并在其上構建具有最佳曲率半徑的凸透鏡表面。在多模光纖打印的情況下,夾頭的外邊緣定義了打印的微透鏡直徑,因此通過改變光學材料液滴的總數,曲率半徑可以在很大范圍內變化。如上圖左側所示,帶有夾頭和打印了微透鏡的1550nm光纖的照片。(照片來自Nortel Networks)

  • ▲ 曲面微透鏡打印

    上圖左為較大透鏡表面打印微透鏡。上圖右為光學材料環。 通過使用兩種光學聚合流體,制備不同尺寸的微透鏡,基地較大透鏡的折射率較小,頂部微透鏡的折射率較大,兩種微透鏡的相互擴散通常會在垂直方向上形成一個均勻梯度的擴散區。將此透鏡結構構件在光纖頂部,可以通過此結構校準離開光纖的光。

  • ▲ 半柱面脊形波導

    在40℃玻璃上制備了高折射率(nD = 1.704)熱塑性塑料,在145℃條件下,在625μm中心上制備了寬116μm、高35μm的半柱面脊形波導。

  • ▲ 多模波導

    打印多模波導的過程類似于用于半圓柱微透鏡的過程,不同之處在于沉積的光學材料的折射率必須高于目標基板。利用軟件可以打印任意的波導圖案,可以精確地調整特征,例如分支點的數量和位置、轉彎半徑和段長度,如上圖所示(1.74折射率光學熱塑性塑料打印在玻璃上作為1-32分束器,分支寬120μm)。波導-基板界面的邊緣平滑度約為傳輸光的波長,優于蝕刻波導。迄今為止,使用損耗高得令人難以接受的材料來編寫波導,但低損耗材料的使用正在評估中。

  • ▲ 熱可調液晶微透鏡

    在“熱可調液晶微透鏡的按需噴墨打印”的研究中,相關研究人員展示了可變焦、偏振無關、液晶 (LC) 微透鏡的按需打?。∕icroFab,MJ-ABP-01-70)。通過仔細選擇應用于玻璃基板的表面處理,作者能夠沉積具有明確曲率和接觸角的液滴,從而產生焦距約為300–900μm的微米級透鏡。用光學偏振顯微鏡觀察證實了液滴中LC導向器的同位排列,這與偏振無關焦距一致。結果表明,不同焦距的微透鏡可以通過將連續的液滴沉積到基板上的相同位置來制造,然后可用于構建各種透鏡尺寸和焦距的可編程和任意微透鏡陣列。最后,作者利用 LC 有序參數的熱依賴性來演示焦距的輕松調整。該技術有可能為生產可變焦、任意微透鏡陣列提供低成本解決方案。(2017)

  • ▲ 電可調印刷雙焦液晶微透鏡陣列

    按需噴墨(DoD)噴墨打?。∕icroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印系統 Jetlab?Ⅱ)是一種非接觸式技術,可精確沉積皮升體積的墨滴以創建微米尺寸的物體。DoD打印的功能遠遠超出了基于接觸的印刷方法,例如凹版膠印和絲網印刷,因為它在可以使用逐層方法在一定范圍內沉積的各種材料方面提供了更大的靈活性基板和表面,包括柔性基板。液晶是一類具有獨特電光特性的功能流體,為有源和無源光學元件的發展提供了巨大的機遇。相關研究團隊將LC和DoD噴墨打印相結合,為功能性薄膜光學元件和器件(例如上圖所示的可調微透鏡陣列,噴墨打印的向列液晶陣列)的制造開辟了新途徑。在適當準備打印基材以及精確沉積基于LC的油墨之后,可以設計出具有特殊光學特性的結構和配置。(2020)

  • ▲ 聚合物分散液晶(PDLC)薄膜

    傳統的聚合物分散液晶(PDLC)薄膜已成功地作為用于隱私應用的電可切換屏幕。然而,為了產生視覺上吸引人的設計、標志或圖像的薄膜空間圖案化通常需要復雜的制造工藝,例如使用不允許按需設計的預制光掩模。在“用于圖像集成智能窗的空間圖案化聚合物分散液晶”的研究中,報道了使用按需噴墨打?。∕icroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印系統 Jetlab?Ⅱ)的空間圖案PDLC“像素”的制造和表征,并展示了如何使用這些材料形成由嵌入式圖像或公司徽標組成的新一代智能窗口,可以通過施加電壓使其消失。隨著材料流變學的改進和隨后單個PDLC液滴的成功沉積,PDLC像素陣列以每英寸250個像素的分辨率打印,單個像素尺寸為130μm,在E=的電場強度(E)下運行1.4?V μm?1。最后,使用本文開發的方法,這些打印的PDLC像素被排列成一個大學標志,該標志嵌入智能窗口中,可以通過施加電壓使其消失。(上圖上方為,在0和40Vpp下打印的PDLC液滴的偏振光學顯微鏡圖像。圖像中右上角的黑色雙頭箭頭表示分析器和偏振器軸彼此平行對齊。交叉的白色雙頭箭頭表示檢偏器和偏振器的透射軸相互垂直。單個液滴直徑為130 ±5μm,測得的器件厚度為14μm。上圖下方為,用鹵素光源照亮的波峰和圖像用CCD相機記錄。 從0到40Vpp施加1kHz頻率的方波。)(2021)

  • ▲ 光學透鏡陣列

    在“離子液體的微滴產生和沉積”的研究中,描述了使用具有50μm噴嘴孔徑的壓電驅動噴墨打印頭(MicroFab)來獲得不同模型離子液體 (IL) 的皮升液滴。實驗證實了對三種模型IL的微滴產生的理論分析。噴墨打印過程經過優化,通過控制噴嘴的溫度以及發送到用于產生墨滴的壓電致動器的電信號,能夠在連續和按需滴滴模式下實現穩定且可重復的墨滴噴射。已實現從43±3pL到319±1pL的控制體積,體積控制低至3pL。ILs的零揮發性使噴墨過程具有極高的穩定性,在整個打印過程中獲得具有非常恒定體積的墨滴。它還避免了在常規液滴沉積中觀察到的咖啡染色效應。此處展示了以可重復方式沉積受控體積的可能性,并將其應用于概念驗證應用,旨在通過復制聚 (二甲基硅氧烷) (PDMS) 中沉積的離子液體微滴來創建密集的凹面光學透鏡陣列。(上圖:沉積在(a)裸硅襯底和(b)具有SAM層的硅襯底上的[BF4]的SEM照片。(c)[BF4]微滴陣列的PDMS復制品和(d)用作透鏡的相同陣列的光學顯微鏡圖像,同時疊加到印刷的EPFL標志上。)(2014)

  • ▲ 植物葉衍生熒光碳點

    在“用于傳感、圖案化和編碼的植物葉衍生熒光碳點”的研究中,相關研究團隊報告了一種用于制造熒光碳點(CD)的簡單、低成本和綠色的途徑,并展示了它們在傳感、圖案化和編碼中的應用。各種植物葉子的熱解產生明亮的藍色發光CD,為大規模生產CD提供了一種無需表面鈍化處理或使用有毒/昂貴的溶劑和起始材料的一步方法。此外,在使用等離子體和微波輔助技術處理后,CD的熒光強度得到了進一步的提高。所獲得的CD可用作熒光傳感平臺,用于靈敏和選擇性地檢測Fe3+離子,也可用作用于打印用于防偽和光電應用的發光圖案的熒光油墨。 該研究團隊將這些CD用作打印圖案的熒光碳墨水。噴墨打印已被證明是一種有用的技術,可以為導電電路、柔性電子和傳感創建高度定義的圖案。上圖顯示了CD溶液的噴墨打印過程。使用MicroFab高精度納米材料沉積噴墨打印系統Jetlab?Ⅱ打印作為噴墨打印源的濃縮CDori氯仿溶液。施加電場以擠壓壓電材料,產生壓力脈沖并驅動噴射的墨滴從噴嘴噴出,立即在紙基材上形成圖案。值得注意的是,從CD溶液打印的圖案在日光下不可見(上圖b),但在紫外光下可見。如上圖c-f所示,在紙質基材上形成了條碼、二維碼、竹子和梅花的熒光圖案。CD的“可見”和“紫外可見”特性有利于其在防偽領域以及光電器件中的應用。(2013)

  • ▲ 針孔/微透鏡陣列(P/MLA)

    在“制作針孔/微透鏡陣列以提高整體成像3-D顯示器的分辨率”的研究中,相關研究團隊提出了一種新的具有針孔陣列的微透鏡陣列(MLA)制造方法——針孔/微透鏡陣列(P/MLA)用于集成成像3-D顯示器(II),它結合了光刻和噴墨打?。∕icroFab 高精度納米材料沉積噴墨打印系統 Jetlab?Ⅱ)。黑色圓形凹槽陣列(BCGA)用作針孔陣列,激光3-D顯微鏡和自制裝置已用于P/MLA的表征。結果表明,以BCGA為模板可以獲得高精度的P/MLA。通過控制不同步長的驅動電壓、噴嘴與基板的距離以及液滴的數量,P/MLA具有形貌光滑、大小不一、幾何參數重復性好、聚焦均勻性好、會聚性能好等優點可以實現。為了演示,在II中應用曲率、焦距、數值孔徑和F數分別為815.8μm、1.60mm、0.1311和3.8的P/MLA進行重建,表現出良好的重建性能和高分辨率,BCGA降低了雜散光對II的影響,提高了重建圖像的質量。(2018)

  • ▲ WGM微腔結構

    北京工業大學物理與光電學院翟天瑞教授課題組,利用MicroFab Jetlab?4噴墨打印系統實現了微腔激光器的原位動態光譜調制,噴墨打印方法可以快速、低成本、高精度地制備出高質量的WGM微腔結構。該激光器在外加電場下有效地實現了藍移,波長調諧范圍為0.71nm。(2022)

  • ▲ 超薄聚合物膜

    在“定制復合腔中的回音壁激光和隨機激光”的研究中,提出了一種復合腔來實現回音壁模式(WGM)激光和隨機激光。WGM-隨機復合腔由具有環形邊界的隨機結構組成,采用噴墨打?。↗etlab?4噴墨打印系統)和金屬輔助化學蝕刻相結合的方法制造。超薄聚合物膜連接到WGM隨機復合腔,形成聚合物激光裝置。在光泵浦條件下觀察到從WGM激光到隨機激光的轉變。通過改變WGM隨機復合腔的參數,可以很容易地調整激光性能。這些結果為傳感應用的集成光源設計提供了新的途徑。(上圖為使用噴墨打印和金屬輔助化學蝕刻(MACE)方法制造回音壁模式(WGM)-隨機復合激光器的過程。(a)稀釋后的光刻膠油墨的噴墨打印工藝。(b)示意圖,說明在邊界處具有較高環形結構的超薄光刻膠微盤。(c)光刻膠微盤的顯微圖像。比例尺為 60 μm。(d)微盤邊界處較高環狀結構的原子力顯微鏡 (AFM) 圖像。(e)在表面沉積一層銀納米粒子的過程。(f)裝飾有隨機中孔的圓盤狀硅結構的刻蝕過程。(g)光刻膠的清洗過程(h)裝飾有中孔的圓盤狀硅結構的SEM圖像。比例尺為100μm。(i)隨機形狀的介孔結構放大圖的SEM圖像。比例尺為1μm。Ag納米粒子(NPs)用紅色箭頭表示。(j)在裝飾有中孔的圓盤狀硅結構上貼上發光聚合物薄膜。)(2020)

  • ▲ 光學信息存儲

    NaYF4:Ln3+由于其突出的上轉換特性,已成為生物成像、光學信息存儲和防偽應用中最重要的發光納米材料之一。然而,NaYF4:Ln3+納米粒子的大比表面積通常會導致嚴重的非輻射躍遷,這可能會極大地阻礙具有前景應用的新光學功能的發現。在用于多維光學信息存儲的NaYF4:Ln3+@NaYF4納米粒子中帶X射線的明亮持久發光的研究中,相關研究團隊報道了單分散納米級NaYF4:Ln3+出人意料地也可以是一種出色的持久發光(PersL)材料。具有表面鈍化核殼結構的NaYF4:Ln3+納米粒子表現出強烈的X射線帶電PersL和可從480到1060nm可調的窄帶發射。通過熱釋光測量和宿主參考結合能(HRBE)方案提出了NaYF4:Ln3+中PersL的機制,這表明一些鑭系元素離子(如Tb)也可以作為有效的電子陷阱來實現強烈的PersL。均勻的球形NaYF4:Ln3+納米粒子可分散在溶劑中,從而實現傳統PersL熒光粉無法實現的許多應用。噴墨打印多色PersL納米粒子展示了一種新的3維(平面空間的2維和波長的1維)光學信息存儲應用。多色持久發光作為NaYF4:Ln3+中一種新興且有前景的發光模式,將為納米材料應用于更廣泛的領域提供巨大機遇。在該研究中,研究人員借助納米材料沉積噴墨打印系統(MicroFab Jetlab?4)用于制備具有三種不同發光墨水的納米顆粒的多層圖案。(2021)

  • ▲ 炫光膜片

相關產品

    黄色电影国语完整版 - 视频 - 在线观看 - 电影影院 - 品赏网