Ламинат 33 класс германия водостойкий: Ламинат 33 класс 12 мм Германия | Водостойкий ламинат, распродажа, цена снижена – "Строим Дом"

Содержание

Ламинат 33 класс 12 мм Германия

НазначениеНазначениеДанный параметр определят помещение, в котором вы собираетесь постелить ламинат. Так, ламинат для кухни и прихожей должен обладать повышенной влагостойкостью, а ламинат для офиса – достаточной износостойкостью и т.д.

Все выбранныеЛюбое выбранноеДля кухни Для коридора Для гостиной Для детской комнаты Для ванной комнаты Для ресторана Для офиса Под художественный паркет Глянцевое покрытие

ОсобенностиОсобенностиДанный параметр отражает наиболее важные для вас эксплуатационные характеристики покрытия, например ударопрочность ламината, а также предпочтительные особенности декора, скажем, ламинат с рисунком или глянцевый ламинат.

Все выбранныеЛюбое выбранноеПовышенная устойчивость к царапинам Усиленные замки Облегченная укладка Повышенная влагостойкость Повышенная ударопрочность Высокая экологичность Антискольжение Высокое шумопоглощение Эксплуатация с теплым полом Глянцевое покрытие Под модульный паркет Под плитку Креатив – надписи и узоры

Цветовая палитраЦветовая палитраЗдесь необходимо отметить те оттенки, которые вам кажутся наиболее привлекательными и подходящими к вашему интерьеру. Для того, чтобы не ошибиться с выбором цвета, мы советуем заказывать понравившиеся образцы на дом, так как разница в интерьере и освещении сильно влияет на цветовосприятие.

Белый Бежевый Розово-бежевый Светло-серый Серо-коричневый Темно-серый Золотистый светлый Желто-рыжий Красное дерево Светло-коричневый Темно-коричневый Венге Черный Цветной пол

Срез породы дереваСрез породы дереваДанный параметр определяет верхний декоративный слой ламината, который имитирует срез ценных пород древесины: дуба, вишни, ясеня, ореха и др.

Дуб Бук Клен Вишня Ясень Мербау Венге Сосна Хикори Каштан Орех Вяз Дуссия Тик Груша Магнолия Панга-панга Массари Слива Береза Бамбук Пихта Акация Ель Палисандр Пекан Махагони Кедр Лиственница Хэмлок Яблоня Зебрано Осина Олива Кипарис Грецкий орех Тис Ольха Афзелия

КлассКлассКласс ламината определяет износостойкость покрытия. Так, ламинат 33 и 34 класса используют для коммерческих и производственных помещений, предполагающих высокую нагрузку. В то время как для жилых помещений необходимым и достаточным является ламинат 32 класса износостойкости.

31 32 33 34

ТолщинаТолщинаОсновной вклад в толщину ламината, которая варьируется от 6 до 12 мм, вносит HDF-плита. Поскольку замки вырезаются именно на HDF плите, от толщины ламината зависит надежность замкового соединения. Так, ламинат 6-7 мм предназначен только для домашнего использования, а покрытие толщиной 10-12 мм выдержит нагрузку производственных помещений. Наиболее универсальным является ламинат 8 мм, который подходит для жилых и коммерческих помещений.

6 мм 7 мм 8 мм 9 мм 9,5 мм 10 мм 11 мм 12 мм

Наличие фаскиНаличие фаскиФаска — это скос торцевой кромки доски, после укладки образующий небольшие углубления в местах соединения ламелей. Фаска является как декоративным, так и функциональным элементом, который повышает устойчивость ламината к перепадам температуры и влажности, а значит сохраняет первозданный внешний вид покрытия и продлевает его срок службы.

4-сторонняя 2-сторонняя Нет

СтранаСтранаДанный параметр позволяет выбрать страну-изготовителя. Хочется отметить, что лучшие коллекции, представленные в нашем магазине, производятся бельгийскими, немецкими и другими европейскими брендами. В то время как китайский и российский ламинат может не соответствовать заявленным характеристикам, европейские компании являются членами ассоциации EPLF, которая контролирует качество производимого ее участниками ламината. К тому же большинство европейских брендов предлагают коллекции эконом-класса, которые, не отличаясь по цене от коллекций китайских и российских производителей, сильно превосходят их по качеству.

Австрия Бельгия Беларусь Германия Испания Италия Китай Корея Норвегия Польша Португалия Россия Сербия Финляндия Франция Швейцария Швеция Турция

БрендБрендЭтот параметр актуален в том случае, если вы уже определили для себя наиболее предпочтительные бренды. Также вы можете исключить тех производителей, чьи коллекции вы не хотите рассматривать по тем или иным причинам.

Alloc Alsapan Aristocrat BerryAlloc Balterio Belfloor Classen EPI ALSAFLOOR Egger Elesgo Family Haro Kaindl Swiss Krono Tex Kronostar Kronospan Krono Swisse (Швейцария) KronoFlooring Krono original Kastamonu Magnat MY FLOOR Paradise Ritter Sinteros Solofloor Sommer Tarkett Versale Vintage Westerhof Witex Bravo KIWI Laminely Home Floor Ideal Aberhof Kossen Taiga Krono Swiss (Kronopol) Bohofloor Juteks Wiparquet AGT

Цена за м²

от до

Водостойкий ламинат 12 мм из Германии

31 32 33 34

6 мм 7 мм 8 мм 9 мм 9,5 мм 10 мм 11 мм 12 мм

4-сторонняя 2-сторонняя Нет

Цена за м²

от до

Ламинат 33 класс 12 мм Германия водостойкий. Отзывы, характеристики, как правильно выбрать.

Современные технологии европейского ремонта жилых и коммерческих помещений включают и применение наиболее подходящих для данных условий вариантов укладки пола. И, если от напольного покрытия требуется быть не только привлекательным на вид, но и прочным, и долговечным, стоит задуматься о приобретении такого материала как ламинат 33 класса производство Германия, способный прослужить не меньше 15–20 лет.

Преимущества материала

Немецкое покрытие, относящееся к 33 и 34 классу, имеет ряд преимуществ, среди которых стоит отметить:

• высокое качество, получаемое благодаря соблюдению всех нормативов и использованию современного оборудования, сводящего вероятность брака при изготовлении панелей практически к нулю;
• современные технологии, обеспечивающие максимальное соответствие уже купленного немецкого ламината и докупаемого при необходимости товара. Все изделия одной серии полностью соответствуют друг другу;
• использование экологически чистого сырья, что позволяет купить ламинат 33 класса не только для офиса, кухни и коридора, но и для гостиной или детской комнаты.

Марки ламината

Среди компаний, выпускающих немецкий водостойкий ламинат 33 класс 12 мм популярнее всего такие бренды:

• Egger, производитель, известный на рынке стройматериалов более 40 лет;
• Witex, среди ассортимента недешёвой, но качественной продукции которого можно найти водостойкий материал любой толщины;

• Kronotex, один из мировых лидеров на рынке стройматериалов;
• Kronoflooring, выпускающий напольные покрытия, имитирующие и дерево, и камень;
• Grunde, марка, специализирующаяся на покрытиях, невосприимчивых к воздействию влаги и истиранию.

Особенности 33-го класса

Согласно международной классификации стройматериалов, водостойкий ламинат 33 класса 12 мм из Германии предназначен для эксплуатации в помещениях с повышенными требованиями. Например, в офисах, торговых центрах и выставочных залах. Даже в таких условиях изделие с таким высоким классом износостойкости способно прослужить больше 10 лет. При использовании в квартирах срок службы увеличивается в 2–2,5 раза, что позволяет создавать практически вечные полы с неплохими эксплуатационными характеристиками.

Большинство производителей 33-го и 34-го классов ламината при установке в жилой зоне дают пожизненную гарантию, которой вряд ли придётся воспользоваться благодаря:

• трёхслойной структуре, повышающей и толщину, и прочность пола. Первый слой обеспечивает защиту от истирания, второй выполняет декоративную функцию, третий – предотвращает воздействие влаги;
• доступную цену по сравнению с другими водостойкими материалами;
• простоту укладки, которая выполняется за считанные часы;
• широкий ассортимент продукции в коллекциях немецких брендов, упрощающий её подбор под любой интерьер.

Полезная информация: выбор немецких марок ламината увеличит первоначальные расходы на ремонт. Однако через несколько лет потраченная сумма окупится за счёт возможности не убирать покрытие, даже при выполнении в помещениях новых отделочных работ.

чем отличается от ламината 32 класса, и изделий 31, 34 классов, отзывы, виды ламината 33 класса

Современное предложение ламинированных полов радует своим разнообразием. Поэтому процесс выбора ламината иногда превращается в очень сложную задачу. Здесь на помощь приходит современная классификация. Различные классы ламинированных полов определяют срок, в течение которого гарантирована их сохранность и прекрасный внешний вид, а также нагрузки, которые они могут выдержать в процессе эксплуатации. Остановимся же более подробно на ламинате 33 класса, технических характеристиках данного материала в сравнении с аналогичными изделиями других типов.

Классический и влагостойкий ламинат 33 класса, особенности ламината с фаской

В настоящее время в процессе ремонта используют с 31 по ламинат 34 класса. Данная классификация была специально применена производителями, чтобы максимально облегчить выбор при покупке. Все технические характеристики, устойчивость, а также срок службы покрытия и допустимые нагрузки возрастают прямо пропорционально величине класса.

Наиболее популярным для проведения ремонта является ламинат 33 класса водостойкий. По классификации он предназначен для коммерческих помещений с большой нагрузкой. Однако все чаще его используют для дома в связи с прекрасными эксплуатационными характеристиками, а также длительным сроком службы, который составляет в среднем около 20 лет.

Основные преимущества ламината связаны с особой прочностью верхнего защитного слоя, а также усиленной плитой в его основании. К тому же он нередко снабжается такими дополнительными элементами, как фаска, которая придает панелям большую схожесть с натуральным деревом.

Есть модели с антистатическим и противоскользящим покрытием. А о внешнем исполнении даже и думать не приходится, так как вариантов дизайна существует великое множество, среди которых особой популярностью пользуется ламинат 33 класса «дуб».

Основные производители ламината 33 класса: Германия, Россия, Норвегия, Бельгия. Из наиболее популярных брендов, хорошо себя зарекомендовавших на рынках России и стран ближнего зарубежья, выделяют ламинат от Tarkett, Classen, Kronotex, Egger, Kronospan, Pergo.

Ламинат 33 класса под плитку, технические характеристики

Данное покрытия является просто незаменимым в местах постоянного пребывания, таких как проходные коридоры, прихожие, кухни, столовые, где интенсивные нагрузки покрытие рангом ниже может просто не выдержать. Тем более что цена на него немногим выше немецкого ламината 32 класса, а срок службы почти в 2 раза больше.

При всем многообразии современных дизайнов популярность набирает ламинат под плитку. По внешнему исполнению он максимально приближен к природным материалам, но в отличие от них обладает быстротой монтажа и значительно меньшей стоимостью. К тому же устойчивость к физическим воздействиям и его влагостойкость иногда просто поражают.

Из недостатков данного покрытия можно назвать лишь высокую цену. Стоимость колеблется в пределах от $15 до $25. Однако цена в данном случае не является ограничивающим фактором, так как качество продукции соответствует ее стоимости на все 100%, особенно по сравнению с ламинатом 32 класса, отзывов о котором масса.

Отдельно хочется затронуть очень популярный ламинат, выпускаемый под брендом Quick Step. Бельгийские полы по праву считаются покрытиями премиум-класса. Широкий ассортимент внешнего дизайна в сочетании с безупречным качеством обеспечивают полам более чем 20-летний стаж лидерства на рынке. А благодаря применению при производстве ламината «Квик степ» 33 класса всех последних разработок в этой области, качество продукции со временем становится только лучше.

Читайте больше о влвгостойком ламинате

[vc_row][vc_column width=”1/1″] [vc_toggle title=”Какими качествами обладает ламинат 32 класса?” open=”true”]

Вот основные технические характеристики ламината 32 класса:

Устойчивость к механическим и температурным воздействиям.
Отсутствие чувствительности к ультрафиолету.
Высокие показатели по звукоизоляции.
Влагостойкость.
Длительный срок эксплуатации – в бытовом применении более 15 лет.
Многоразовая замковая система.
Антистатические свойства финишного слоя – пыль не задерживается на поверхности, а качество уборки повышается.
Прочность покрытия – на поверхности не останется вмятин от ножек тяжелой мебели.
Безопасность и экологичность – напольное покрытие может эксплуатироваться даже в детских комнатах.

Недостаток у ламината 32 класса есть один – низкая водостойкость.

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Ламинат какого класса, кроме 32 и 33 можно использовать?” open=”false”]

Для укладки в жилых помещениях используются покрытия с маркировкой 21, 22 и 23. Причем в сравнении с ними ламинат 32 и 33 класса отличия имеет существенные. Вот основные характеристики покрытий:

21-й – самый дешевый и «слабый» ламинат. Устойчивость к механическим воздействиям и влаге он имеет довольно низкую. Поэтому покрытие пригодно монтажу в помещениях с небольшой проходимостью и стабильным сухим микроклиматом.
22-й – немного крепче 21-го. Может использоваться в комнатах со средней нагрузкой на пол – в детских и гостиных. Срок службы 3 – 4 года.
23-й – тут качество ламелей позволяет укладывать их в местах с большой проходимостью – в коридорах, кухнях и т. д. Влагостойкость тут выше, чем у 22-го и 21-го класса ламината. Отличий в уборке и уходе, однако, тут нет, и соблюдать нужно все обычные предосторожности

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Насколько критичны отличия 31-го ламината от 32-го и 33го?” open=”false”]

Ламинат 31 класса может стать хорошим «компромиссным» вариантом, если 32-й и 33-й наносят слишком серьезный урон кошельку. Это напольное покрытие, конечно же, имеет более скромные показатели по износостойкости, звукоизоляции и влагостойкости. О водостойкости тут говорить и вовсе не приходится. Однако этот материал имеет и свои плюсы.

Во-первых – цена. Ламинат 31 и 32 класс отличия функциональные имеет не слишком большие, а вот в стоимости разница может получиться приличной. Во-вторых – малая толщина ламелей (6 – 7 мм). С одной стороны это причина низкой звукоизоляции, а с другой – преимущество при организации теплого пола. Этот отделочный материал имеет теплопроводность, достаточную для того, чтобы система обогрева работала эффективно. Кроме того, ламинат 31 класса отзывы имеет в большинстве своем положительные.

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Говорят, ламинат 32 класса боится воды. Насколько это серьезно?” open=”false”]

Согласно техническим характеристикам, ламинат 32 класса обладает влагостойкостью, но не водостойкостью. То есть, уборка возможна только хорошо отжатой влажной тряпкой – об этом говорит упоминание в характеристиках влагостойкости. А не ликвидированный вовремя залив водой может нанести этому напольному покрытию серьезный ущерб.

Отчасти компенсировать проблему можно путем нанесения на ламинат специальных восков. Состав, попадая в замковые соединения между элементами отделки, делает эти места герметичными. В процессе эксплуатации воск постепенно стирается, поэтому обработку напольного покрытия следует повторять раз в несколько месяцев.

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Чем хорош ламинат 34-го класса и в чем его различия с 33-м?” open=”false”]

Чем отличается 33 класс от 34 класса? В основном по предназначению: 33-й ламинат годится только для бытового использования, а 34-й – для монтажа в общественных помещениях. То есть, 34-й класс подразумевает очень высокую устойчивость к разного рода воздействиям:

Механические – напольное покрытие способно выдерживать большой трафик хождения, перемещение и установку тяжелой мебели, случайные удары. Кроме того, такой пол хорошо настилать, если в доме есть крупная собака – когти не нанесут ему ни какого вреда.
Термические – ламинату не страшны перепады температур.
Химические – покрытие можно чистить широким перечнем средств, причем оно способно выдерживать даже воздействие агрессивной химии. Правда, непродолжительное по времени.
Высокая влажность – ламинат 34 класса не боится разлитой воды.

Также стоит отметить большой срок службы покрытия этой классификации: в общественных помещениях около 15 лет, в жилых же в два раза дольше.

[/vc_toggle] [vc_toggle title=”Насколько устойчив к влаге водостойкий ламинат 33 класса?” open=”false”]

Уровень устойчивости к влаге 33-го ламината очень высок. И чтобы это утверждение не было голословным, давайте рассмотрим этот вопрос подробнее. Степень устойчивости напольного покрытия к влажности напрямую зависит от степени пропитки ламелей меламиновыми смолами. Причем речь идет и о доске основы и о верхнем декоративном слое.

Так вот влагостойкий ламинат 33 класса пропитывается меламином по всей толщине. Тогда как напольные покрытия с маркировкой меньшими цифрами могут иметь пропитку только верхнего слоя. Кроме того, замки 33-го ламината имеют устройство и пропитку, которые образуют дополнительное препятствие для попадание воды между ламелями.

[/vc_toggle] [/vc_column][/vc_row]

Китай производитель ламинатных полов, виниловые полы, поставщик полов Spc

Тип бизнеса:

Торговая компания

Год основания:

2014-10-29

Сертификация системы менеджмента:

ISO 9001, ISO 14001, FSC

Среднее время выполнения:

Время выполнения заказа в пиковый сезон: один месяц
Время выполнения заказа в межсезонье: в течение 15 рабочих дней

OEM / ODM-сервис

Доступен образец

Испанский спикер

Ламинатные полы, Виниловые полы, Производитель / поставщик полов Spc в Китае, предлагающие Fireproof Interlock Click 4 мм PVC Wooden Vinyl Sport Spc Flooring on Tile Covering, производители в Китае 12.3-миллиметровые кухонные ламинатные полы, легкие в установке водонепроницаемые ламинатные полы Eco Forest по хорошей цене и так далее.

Конструкция на основе наноламината для УФ-лазерных покрытий зеркал

1.
Macilwain, C. Несоответствующая оптика «угроза лазерному оборудованию в США». Природа 403 , 120 (2000).
ADS Статья Google ученый

2.
Очень легкий. Nat.Матер. 15 , 1 (2016).

3.
Fan, Z. W. et al. Лазерная система Nd: YAG с высоким качеством луча 5 Дж, 200 Гц. Light Sci. Прил. 6 , e17004 (2017).
Артикул Google ученый

4.
Norvig, P. et al. Видения 2020 года. Природа 463 , 26–32 (2010).
Артикул Google ученый

5.
Malobabic, S., Jupé, M. & Ristau, D. Эффекты пространственного разделения в направляющей процедуре в модифицированном процессе ионно-лучевого распыления. Light .: Sci. Прил. 5 , e16044 (2016).
ADS Статья Google ученый

6.
Jauregui, C., Limpert, J. & Tünnermann, A. Мощные волоконные лазеры. Nat. Фотоника 7 , 861–867 (2013).
ADS Статья Google ученый

7.
Hu, C.Q. et al. Новый дизайн для получения высокопрочных покрытий, отражающих инфракрасное излучение. Light Sci. Прил. 7 , 17175 (2018).
Артикул Google ученый

8.
Xing, H. B. et al. Повышение стойкости к лазерным повреждениям высокоотражающих покрытий с длиной волны 355 нм за счет совместного испарения границ раздела фаз. Опт. Lett. 41 , 1253–1256 (2016).
ADS Статья Google ученый

9.
Xu, L. et al. Повышение порога лазерно-индуцированного разрушения двухслойных оксидно-фторидных высокоотражающих покрытий на длине волны 355 нм за счет введения промежуточных слоев. Заявл. Серфинг. Sci. 280 , 772–775 (2013).
ADS Статья Google ученый

10.
Tolenis, T. et al. Высокопрочные зеркала нового поколения со слоями из диоксида кремния. Sci. Отчетность 7 , 10898 (2017).
ADS Статья Google ученый

11.
Hausmann, D. et al. Быстрое осаждение из паровой фазы высококонформных наноламинатов кремнезема. Наука 298 , 402–406 (2002).
Артикул Google ученый

12.
Zhong, L.J. et al. Наноламинаты диоксида циркония и диоксида кремния методом атомно-слоистого осаждения. Chem. Матер. 16 , 1098–1103 (2004).
Артикул Google ученый

13.
Peng, Q. et al. Двунаправленный эффект Киркендалла в коаксиальных наноламинатных сборках микротрубок, изготовленных методом осаждения атомных слоев. ACS Nano 3 , 546–554 (2009).
Артикул Google ученый

14.
Wickberg, A. et al. Генерация второй гармоники из наноламинированных оптических метаматериалов ZnO / Al ₂ O ₃, выращенных методом осаждения атомных слоев. Adv. Оптический матер. 4 , 1203–1208 (2016).
Артикул Google ученый

15.
Willemsen, T. et al. Повышение стойкости к повреждениям сверхбыстрой оптики за счет новых подходов к проектированию. Опт. Экспресс 25 , 31948–31959 (2017).
ADS Статья Google ученый

16.
Willemsen, T. et al. Настраиваемые оптические свойства аморфных слоев Tantala в квантующей структуре. Опт. Lett. 42 , 4502–4505 (2017).
ADS Статья Google ученый

17.
Kim, L.H. et al. Al ₂ O ₃ / TiO ₂ инкапсуляция наноламинатной тонкой пленки для органических тонкопленочных транзисторов посредством плазменного осаждения атомных слоев. ACS Appl. Матер. Интерфейсы 6 , 6731–6738 (2014).
Артикул Google ученый

18.
Heuser, S. et al. Гибридные наноламинатные пленки 3D 3C-SiC / графен для высокопроизводительных суперконденсаторов. Малый 14 , 1801857 (2018).
Артикул Google ученый

19.
Kahouli, A. et al. Электрические характеристики и механизмы проводимости аморфных субнанометрических Al ₂ O ₃ -TiO ₂ слоистых диэлектриков, осажденных атомно-слоистым осаждением. Заявл. Phys.Lett. 109 , 202901 (2016).
ADS Статья Google ученый

20.
Cho, M. H. et al. Диэлектрические характеристики наноламинатов Al ₂ O ₃ -HfO ₂ на Si (100). Заявл. Phys. Lett. 81 , 1071–1073 (2002).
ADS Статья Google ученый

21.
Cheng, X. B. et al. Водонепроницаемые покрытия для мощных лазерных резонаторов. Light Sci. Прил. 8 , 12 (2019).
ADS Статья Google ученый

22.
Xu, N. et al. Зависимость от лазерного сопротивления границы раздела для высокоотражающих покрытий, исследованная методами измерения емкости, напряжения и поглощения. Опт. Lett. 43 , 4538–4541 (2018).
ADS Статья Google ученый

23.
Чай, Ю.J. et al. Чувствительность лазерного сопротивления к размеру ямки подложки многослойных покрытий. Sci. Отчет 6 , 27076 (2016).
ADS Статья Google ученый

24.
Cheng, X. B. et al. Влияние электрического поля на термомеханическое повреждение узловых дефектов в диэлектрических многослойных покрытиях при облучении наносекундными лазерными импульсами. Light Sci. Прил. 2 , e80 (2013).
Артикул Google ученый

25.
Grilli, M. L. et al. Al ₂ O ₃ / SiO ₂ и HfO ₂ / SiO ₂ дихроичные зеркала для УФ твердотельных лазеров. Тонкие твердые пленки 517 , 1731–1735 (2009).
ADS Статья Google ученый

26.
Тауц, Дж., Григорович, Р. и Ванку, А. Оптические свойства и электронная структура аморфного германия. Phys. Статус Солди (B) 15 , 627–637 (1966).
ADS Статья Google ученый

27.
Krol, H. et al. Исследование порогового распределения нанопрекурсоров при испытании лазерных повреждений. Опт. Commun. 256 , 184–189 (2005).
ADS Статья Google ученый

28.
Рошанзаде, Б., Бойд, С. Т. П. и Рудольф, В. (Представлены на рассмотрение).

Наноматериалы | Бесплатный полнотекстовый | Методы переноса на уровне слоев и микросхем для функциональных устройств и систем: обзор

1.Введение

Полупроводниковые материалы и устройства являются строительными блоками для большинства современной электроники и интегральных схем. Само собой разумеется, что мы можем найти полупроводники практически везде, от отдельных светодиодов до больших телевизоров, умных автомобилей и компьютеров. Они оказали глубокое влияние на нашу повседневную жизнь. Развитие эпитаксиальной технологии привело к формированию высококачественных полупроводниковых слоев на определенных подложках. Затем эти полупроводниковые слои можно превратить в функциональные устройства с использованием обычных процессов литографии и микротехнологии, таких как светодиоды, лазеры, датчики, транзисторы и т. Д.Затем эти устройства можно разрезать на кубики и упаковать способом, подходящим для последующей сборки и демонстрации различных функциональных систем и устройств.

Хотя во многих случаях ростовая подложка сохраняется после изготовления чипа, во многих случаях полупроводниковые слои должны быть очень тонкими (от нм до мкм) и перенесены на другую подложку путем удаления ростовой подложки [1 , 2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26 , 27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51 , 52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76 , 77,78,79,80,81], называемый далее «перенос слоя».Одним из примеров таких требований являются высокомощные светодиодные чипы на основе GaN, используемые для общего освещения [82,83,84]. Чтобы обеспечить высокую мощность для освещения, эти светодиоды должны быть очень эффективными и выдерживать высокие токи, что означает, что эти светодиоды должны иметь очень хорошую способность рассеивать тепло. Слои светодиодов GaN обычно выращиваются на сапфировых подложках, которые, однако, недостаточно хороши для рассеивания тепла. Следовательно, для мощных светодиодных чипов светодиодный слой должен быть перенесен и прикреплен к подложке, которая является более теплопроводной, например, Cu [83].Дополнительным преимуществом тонкого светодиода после удаления подложки является повышение эффективности вывода света (LEE) [85,86]. Хорошо известно, что толстый сапфир может вызывать поглощение света и полное внутреннее отражение, так что часть света задерживается внутри светодиодного чипа, что приводит к ограничению LEE [86]. Хотя некоторые методы утонения [87,88,89,90], такие как механическое шлифование, полировка, химическое влажное травление, сухое травление и т. Д., Доступны для изготовления очень тонких полупроводниковых слоев III-V или устройств, выращенных на GaAs и Si, они обычно более трудны для слоев III-нитрида, выращенных на сапфире и SiC.Сапфир и SiC – твердые материалы подложки, которые почти инертны по отношению к большинству травителей. Разбавление этих материалов до 100 мкм возможно, но полное удаление подложки нереально с помощью технологии разбавления. Перенос накипи – еще одно направление, которое вызвало большой интерес как в академических кругах, так и в промышленности [1,91,92,93,94, 95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106]. Это в первую очередь обусловлено законом Мура и требованием интеграции большего количества функциональных микросхем на одной подложке.В отличие от рассмотренного ранее переноса слоев, передаваемый здесь чип намного меньше по размеру. Обычная сборка в масштабе чипа основана на роботизированном захвате и установке, или соединении с перевернутым чипом [82,105,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121]. Однако с уменьшением размера штампа методы подбора и установки теряют эффективность и точность сборки. Для устройств с размерами менее 100 мкм капиллярные силы адгезии часто превышают силы тяжести [122,123].В результате освобождение устройств от робота становится затруднительным. Таким образом, растет интерес к разработке методов сборки в масштабе микросхемы с высокой скоростью сборки, высокой производительностью и хорошей точностью размещения. Например, недавно появившаяся технология микро-светодиодных дисплеев является одной из основных движущих сил для передачи небольших чипов [98,99,100,105,124,125,126,127,128,129,130,131,132,133,134,135]. Будучи небольшими самоизлучающими неорганическими полупроводниковыми устройствами, микро-светодиодные дисплеи имеют ряд явных преимуществ по сравнению с традиционными технологиями ЖКД и OLED, таких как более высокая яркость, более низкое энергопотребление, более быстрое переключение, более высокая контрастность и т. Д.Благодаря интенсивным усилиям как академии, так и промышленности, дисплеи с микро-светодиодами претерпели очень быстрое развитие, однако уменьшенный размер пикселя создает серьезные проблемы для сборки и интеграции микро-светодиодов. Чтобы отображать изображения и снижать стоимость, микро-светодиод должен быть точно и быстро интегрирован в объединительную плату. Если взять в качестве примера дисплей 4K, на объединительную плату драйвера потребуется установить 25 миллионов пикселей. Этого нереально достичь с помощью существующих методов подбора и размещения, учитывая, что скорость перемещения современной машины с технологией поверхностного монтажа (SMT) составляет всего 30 тыс. В час.Поэтому отрасль проявляет большой интерес к разработке различных методов массообмена для быстрой и рентабельной сборки сверхмалых микросхем. Разработка гибких или носимых устройств является еще одним важным фактором, обуславливающим необходимость разработки экономичных технологий переноса слоев и микросхем. методы передачи [124,129,136,137,138,139,140,141,142,143,144]. Гибкая электроника может найти широкий спектр применений, таких как гибкие или растягиваемые дисплеи [137, 145, 146, 147, 148, 149, 150, 151, 152, 153], гибкие транзисторы [154, 155, 156, 157, 158, 159, 160], гибкие солнечные элементы [77, 92, 161], гибкие датчики [162, 163, 164, 165, 166], носимые медицинские устройства [127, 169], носимые медицинские устройства [127, 167] –Машинные интерфейсы [170,171,172,173,174].В то время как органические полупроводники, естественно, подходят для изготовления гибких устройств из-за их пригодности для обработки и совместимости с конформным покрытием с гибкой подложкой, они обычно демонстрируют компромиссные характеристики устройства по сравнению с неорганическими аналогами. С другой стороны, неорганические полупроводники обычно имеют гораздо лучшие характеристики с точки зрения подвижности электронов, стабильности и срока службы, но их нельзя выращивать непосредственно на пластиковых подложках. Другая причина заключается в том, что условия обработки неорганических полупроводников несовместимы с гибкой подложкой.Это затрудняет прямое изготовление неорганических устройств на пластиковой подложке, поскольку температура обработки намного выше, чем может выдержать гибкий пластик. Следовательно, отделение изготовления неорганического устройства от процесса его сборки на гибкой подложке более реалистично. Для этой цели были разработаны различные методы переноса слоев (или микросхем) для неорганических полупроводников. Наконец, гетерогенная интеграция нескольких слоев или компонентов микросхемы на одну единственную подложку также является одной из основных движущих сил для разработки технологий переноса слоев и микросхем [106, 175, 176, 177].Методы переноса слоев и микросхем позволяют собирать гибридные устройства с расширенными функциональными возможностями, которые нельзя было бы иначе реализовать с помощью отдельных устройств. В некоторых случаях можно даже включить 3D-интеграцию [178,179]. Несмотря на то, что существуют существующие методы, такие как самовывоз или микросборка с использованием роботов для гетерогенной интеграции различных компонентов, эти методы страдают низкой эффективностью сборки. Для решения этой проблемы разрабатываются некоторые методы передачи на параллельном уровне.
В этом обзоре мы сначала представляем различные методы переноса слоев для гетерогенной интеграции ультратонких полупроводниковых слоев на целевой подложке. Эти методы обеспечивают прочную основу для гетерогенной интеграции разнородных материалов, которая может расширить функциональность одного конкретного устройства до нескольких типов устройств на одной пластине. Затем мы рассмотрим методы передачи в масштабе микросхемы, разработанные для некоторых конкретных приложений, таких как микродисплеи и гибкая электроника.Мы также изучаем будущие многофункциональные системы, которые могут быть реализованы с помощью методов передачи слоев и чипов. Наконец, мы даем краткое изложение основных результатов этого обзора и прогнозов на будущее.
2. Методы переноса слоя
Перенос слоя – это метод переноса слоя определенного полупроводникового материала, часто размером с пластину, с исходной подложки на интересующую целевую подложку. Ключевым процессом является удаление ростовой подложки, на которую нанесен полупроводниковый слой.Этот метод позволяет интегрировать как решетчатые, так и несовместимые системы материалов для обеспечения расширенной функциональности и производительности за счет сборки различных материалов или устройств в более компактном пространстве. Дополнительным преимуществом является возможность повторного использования ростового субстрата, если он не будет поврежден во время подъема, что снижает стоимость [3,4,15]. В качестве одного примера, перенос микросветодиодов GaN на кремний-комплементарный металлооксидный полупроводник (CMOS) позволяет получить высококачественный дисплей с дополнительными функциями, такими как управление импульсами.Традиционный метод переноса слоев в основном основан на соединении пластин и механическом утонении [87,88,89,90]. Однако методы утонения затрудняют точный контроль толщины пленки и шероховатости поверхности пластины. Например, в большинстве случаев уменьшение толщины слоя до 10 мкм за счет механического утонения является чрезвычайно сложной задачей. Для решения этих проблем было разработано множество новых технологий отрыва, которые помогают переносу слоя в масштабе пластины, некоторые из которых могут быть использованы в массовом производстве.К ним относятся эпитаксиальный отрыв (ELO), механическое растрескивание, лазерный отрыв и ионная резка, как схематично показано на рисунке 1 ниже.
2.1. Перенос слоя посредством эпитаксиального отрыва (ELO)
Ссылаясь на рисунок 1a, ELO основывается на удалении высвобождаемого или расходуемого слоя, введенного в эпитаксиальные стеки с использованием различных химических травителей, так что эпитаксиальный слой поверх высвобождающего слоя могут быть перенесены на другие субстраты при сохранении исходного субстрата для роста [1,6,7,8,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24 , 25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,37,38,39,40,41,42,43,44,45,47,48,50,51,52 , 53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67].Основными требованиями для этого метода являются: (i) высокая селективность травления высвобождающего слоя, (ii) возможность качественного роста эпислоя на высвобождающем слое и (iii) минимальное повреждение эпислоя. после выпуска. Следовательно, подходящий разделительный слой не только определяет качество эпитаксиального слоя, но также определяет качество ELO. Выбор правильного отделяемого слоя во многом зависит от эпислоя (подлежащего высвобождению), подложки и используемого растворителя травителя. Обычно химический отрыв небольших образцов происходит относительно быстро, но высвобождение на уровне пластины остается сложной задачей.В зависимости от конкретного отделяемого слоя в epi-stack продолжительность травления для освобождения всей пластины может варьироваться от нескольких часов до нескольких дней, что может накладывать практические ограничения на производство в больших объемах. Поэтому для ускорения высвобождения было предложено несколько вариантов обычного ELO, включая методы ELO с использованием веса, силы поверхностного натяжения или ролика [15,53,54].
2.1.1. ELO при помощи высвобождающего слоя с согласованной решеткой
Ранние исследования ELO полупроводниковых слоев III-V в прошлом в основном основывались на высвобождающих слоях с согласованной решеткой, в первую очередь потому, что рост высококачественных слоистых полупроводников на высвобождающем слое с согласованной решеткой очень велик. легче, чем на другом жертвенном слое.В зависимости от конкретных эпитаксиальных структур и ростовой подложки разделительный слой и соответствующий растворитель для травления могут быть совершенно разными. Например, одним из распространенных разделительных слоев для полупроводников AIIIBV, выращенных на GaAs, является AlAs [57], который представляет собой материал, решетка которого согласована с подложкой и может быть удалена плавиковой кислотой. Однако недавнее исследование показывает, что травление AlAs плавиковой кислотой происходит быстро, но приводит к остаточным реакциям и повышенной шероховатости высвобождаемого слоя и подложки [15].Чтобы решить эту проблему, был введен AlInP с согласованной решеткой, который действует как разделительный слой, который можно травить другим растворителем, соляной кислотой [15]. В последнем случае очень гладкие слои III-V и подложка без остатков могут быть получены с помощью модифицированной техники ELO, называемой «ELO с использованием поверхностного натяжения», что дает возможность повторного использования подложки (рис. 2). В случае наномембран на основе InP, выращенных на подложках InP, InGaAs оказался желательным жертвенным слоем, который можно избирательно травить либо HF + H ₂ O ₂ [60], либо H ₃ PO ₄ и H ₂ O ₂ [9].Альтернативно, InAlAs также был исследован для выпуска устройств на основе InP, которые имеют более высокую селективность травления и меньшую зависимость от ориентации кристаллов, вызванной травящим растворителем, по сравнению с InGaAs [47]. Во всех случаях разделительный слой и соответствующий травящий растворитель выбираются таким образом, чтобы высвобождаемый полупроводниковый слой сохранял высокое качество эпитаксии при высокой селективности травления. Освобождение полупроводниковых слоев III-V с ростовой подложки на принимающую подложку с помощью ELO было исследовались в течение многих лет и могут быть датированы 1978 годом.Технология ELO, основанная на разделительном слое с согласованной решеткой, сейчас хорошо разработана, особенно для высокоэффективных солнечных элементов III-V [5,18,36,46].
2.1.2. ELO при поддержке гетерогенного высвобождающего слоя
Совсем недавно также были исследованы разнородные высвобождающие слои, особенно для высвобождения слоя III-нитрида. Подобно полупроводникам III-V, высвобождение III-нитрида с помощью ELO также возможно, но более сложно. В отличие от полупроводников III-V, слои III-нитрида сами по себе устойчивы к большинству растворителей травителей и, следовательно, они не являются идеальными разделительными слоями для GaN.Поэтому для преодоления этого предела большая часть усилий сосредоточена на введении разнородного разделительного слоя, а не сплава GaN в эпитаксиальный слой III-нитрида для ELO [16,19,29,31,41,42,44,45,52, 62]. Однако эпитаксиальный рост GaN на неоднородном высвобождающем слое является более сложной задачей и может привести к ухудшению качества материала из-за несоответствия решеток. Несмотря на эти проблемы, различные разделительные слои, включая SiO ₂ [16,19,62], Ga ₂ O ₃ [31], CrN [29], Nb ₂ N [45], AlN [ 41,42] и ZnO [44,52], были успешно исследованы для снятия мембран GaN.Hsueh et al. продемонстрировали использование ZnO в качестве жертвенного слоя [52]. Слой шаблона ZnO толщиной 2 дюйма был выращен на сапфировой подложке с использованием импульсного лазерного осаждения (PLD). Затем пластину загружали в камеру гидридно-металлоорганической парофазной эпитаксии (HOVPE) для дальнейшего роста эпислоев GaN поверх высвобождающегося слоя ZnO. Для предотвращения разложения ZnO был принят подход HOVPE при низком давлении и температуре. Готовую пластину затем закрепили на стеклянной подложке с помощью воска. После этого было выполнено ELO с использованием HCL в качестве растворителя травителя, что привело к полному переносу 2-дюймового эпислоя GaN на опорную подложку без видимой деградации эпислоя GaN.Из-за механизма бокового травления скорость травления на краю пластины была выше, чем в центре пластины. Было обнаружено, что поверхность освобожденной подложки очень гладкая, что открывает перспективу повторного использования подложки и снижения затрат. В качестве другого примера подходящих разделительных слоев для отрыва GaN, CrN [29] был сформирован на сапфировой подложке путем осаждения хрома. с системой радиочастотного (RF) распыления с последующим процессом азотирования. Затем структуры светодиодных слоев были выращены на CrN-буфере / подложке с помощью HOVPE низкого давления.Слой золота был нанесен гальваническим способом на сторону p-GaN, чтобы действовать как подложка-носитель. Путем выборочного травления разделительного слоя CrN с использованием смеси H ₂ O, Ce (Nh5) ₂ (NO ₃) ₆ и HClO ₄, высокоэффективные вертикальные светодиоды перенесены на золотую основу. может быть достигнут. Было обнаружено, что такие вертикальные светодиоды имеют гораздо меньшее последовательное сопротивление, что указывает на потенциал для общего освещения. Однако в этой конкретной работе был реализован только отрыв сантиметрового масштаба.Подходит ли он для ELO на уровне пластин, остается открытым вопросом. продемонстрировали использование Ga ₂ O ₃ [31] в качестве разделительного слоя для удаления III-нитрида. Слои СИД, выращенные на Ga ₂ O ₃, затем могут быть легко удалены с помощью HF, что приводит к переносу 2-дюймовых светодиодов GaN на гальваническую основу из меди. Поскольку GaN инертен к высокочастотному травлению, слой светодиода подвергается минимальному повреждению. Одним из недостатков Ga ₂ O ₃ является его разложение при высоких температурах в среде, обогащенной H ₂.Следовательно, Ga ₂ O ₃ необходимо выращивать отдельно в богатой азотом атмосфере.
Несмотря на то, что были исследованы различные методы ELO с использованием разнородных высвобождающих слоев, остаются серьезные проблемы с высвобождением полупроводников из III-нитрида. На данный момент возможность коммерческого производства полупроводников на основе нитридных соединений на основе ELO с выделением слоя еще не доказана. Основные проблемы связаны с ухудшением качества эпитаксии, выращенной на несходном жертвенном слое, и вызванным травлением повреждением полупроводникового слоя, которое необходимо высвободить.
2.1.3. ELO с помощью микро / наноразмерных структур
В некоторых случаях для облегчения переноса слоя могут использоваться микро / наноразмерные структуры [16]. В одном примере нанопористый SiO ₂ [62] сформирован с использованием шаблона из анодированного оксида алюминия в качестве маски. Затем поверх нанопористого SiO ₂ выращивают эпислой GaN. После завершения роста выполняется влажное травление нанопористого SiO ₂ с использованием HF, что приводит к самопроизвольному высвобождению пленки GaN.Нанопористый SiO ₂ также способствует латеральному эпитаксиальному росту высококачественного GaN на нанопористом SiO ₂, что может снизить плотность дислокаций в эпислое. Пустые микроструктуры также используются для облегчения высвобождения слоя [17, 42]. Lin et al. [42] продемонстрировали рост нитридных полупроводников на сапфировой подложке с усеченными треугольными полосами (рис. 3). Это приводит к образованию эпи-стека со встроенными пустотными структурами. Эти пустоты облегчают влажное травление тонкого жертвенного слоя AlN в латеральном направлении горячим травлением КОН, что приводит к образованию высвобожденных слоев GaN.
2.1.4. Фотоэлектрохимическое (PEC) или электрохимическое (EC) травление. Методы травления
PEC [1,6,8,23,30,34,43,48,50,59,61,65] были разработаны для выделения III-нитрида, хотя и являются общепринятыми. Травление III-нитрида затруднено влажным травлением. В этом методе используется освещение, которое поглощается только в определенном слое, для образования электронно-дырочных пар в полупроводниковом материале [61]. Фотогенерированные дырки приводят к окислению и растворению полупроводникового слоя, в то время как электроны перемещаются к катоду для участия в реакции восстановления.Пример травления PEC продемонстрирован Youtsey et al. [61]. Подробная процедура травления PEC показана на рисунке 4a. С помощью селективного травления PEC разделительного слоя InGaN был продемонстрирован отрыв 4-дюймовых пленок GaN в масштабе пластины (рис. 4b). В 2011 году Lin et al. сообщили о запуске светодиодных структур InGaN с использованием гибридного подхода травления PEC и механического отслаивания [43]. Светодиодные структуры предварительно формируются и изготавливаются на сапфировой подложке с последующим поперечным травлением сверхрешеток InGaN / GaN методом ПЭК.Затем на верхнюю часть светодиода наклеивается лента. Механическое отслаивание ленты позволяет успешно переносить светодиоды на ленту с синим смещением излучения на более короткую длину волны из-за релаксации напряжения. В более поздней работе [8] подобное травление ПЭК проводится для высвобождения наностолбиков светодиодов, определяемых наносферной литографией. Однако одним из недостатков методов травления ПЭК является необходимость использования источников внешнего освещения. Для решения этой проблемы также были разработаны методы травления EC без освещения.Например, Park et al. разработал метод на основе селективного травления ЭК для высвобождения мембран из GaN [48]. EC-травление происходит быстро для n-GaN, но почти инертно для p-GaN и нелегированного GaN. При использовании этого высокоселективного травления было достигнуто успешное снятие узорчатых пленок p-GaN. Также были разработаны модифицированные методы травления EC для высвобождения GaN [66]. Пористый GaN, образованный путем EC-травления, используется для облегчения отрыва, пористость которого можно регулировать, изменяя концентрацию легирования и регулируя напряжение травления.Zhang et al. [66] разработали две разные схемы переноса слоя GaN (рис. 5). В первой процедуре (то есть в процедуре А, показанной на рисунке 5а) двухступенчатое ЕС-травление применялось к n-легированному GaN. Первоначально к GaN прикладывается меньшее смещение, что приводит к образованию пористой пленки GaN определенной глубины. Затем смещение увеличивается на второй стадии, что приводит к образованию пустотного слоя с большей пористостью точно под пористым слоем, созданным на первой стадии. Следовательно, пленка GaN может отделяться от подложки.В качестве альтернативы, высвобождение GaN также демонстрируется на основе образца GaN со слаболегированным n-GaN и сильно легированным n-GaN, но для проведения ЭК травления применяется только постоянное смещение (процедура B на рисунке 5b). В этом случае пустотный слой с большей пористостью может быть сформирован ниже слаболегированного GaN. В обоих случаях были получены свободно стоящие мембраны из GaN сантиметрового размера без деградации. В последнем случае толщину перенесенного слоя можно точно контролировать концентрацией легирования.Тем не менее, высвобождение GaN в масштабе пластины на основе EC травления остается сложной задачей. Выше было продемонстрировано успешное отделение одного легированного слоя GaN от пористого GaN, образованного посредством EC травления. Эта идея может быть в дальнейшем расширена для высвобождения светодиодных структур InGaN / GaN MQW, заращенных на шаблоне из пористого GaN, сформированном путем травления EC [64]. Методы переноса на основе PEC или EC имеют некоторые преимущества по сравнению с другими методами ELO. Поскольку разделительный слой представляет собой материал на основе GaN (например, InGaN), качество эпитаксиального слоя может поддерживаться, и требуется только один цикл роста металлорганического химического осаждения из паровой фазы (MOCVD) без введения дополнительного разнородного разделительного слоя, который обычно депонируется разным оборудованием.Однако одним из потенциальных недостатков является высокая шероховатость поверхности после отрыва. Более того, крупномасштабный отрыв, основанный на этих методах, остается сложной задачей.
2.2. Перенос слоя с помощью лазерного отрыва (LLO)
Хотя ELO, обсуждавшееся в предыдущем разделе, в некоторых конкретных случаях достигло хороших результатов, природа влажного травления также имеет тенденцию вызывать частичное повреждение полупроводникового слоя, которое должно высвободиться. Очень сложно найти химический травитель, который абсолютно инертен по отношению к полупроводниковому слою, но имеет очень высокую скорость травления временного слоя.Большая продолжительность травления на уровне пластин ELO во многих случаях также является еще одним ограничением для быстрого производства. Кроме того, влажное травление обычно не является экологически безопасным, а также во многих случаях опасно. По этим причинам исследуются несколько механизмов «сухого» отрыва для переноса слоя, чтобы минимизировать повреждения, вызванные влажным травлением, и ускорить отрыв.
Одним из примеров сухого отрыва для высвобождения слоя является LLO [180,181,182,183,184,185,186,187]. Как схематично показано на рисунке 1b, LLO использует разницу в поглощении лазерного света между подложкой и высвобождаемым слоем.Например, в случае светодиодов GaN, выращенных на сапфировой подложке, эпи-слой GaN имеет ширину запрещенной зоны около 3,3 эВ, в то время как энергия запрещенной зоны сапфира составляет ~ 9,9 эВ. Таким образом, коротковолновый лазерный свет прозрачен для сапфира и сильно поглощается слоем GaN, выделяя тем самым интенсивное тепло. Это локализованное тепло приводит к разложению GaN вблизи границы раздела GaN / сапфир на капли Ga и газообразный азот, тем самым отделяя эпислой от подложки.Одним частным применением этого метода является перенос слоя GaN в масштабе пластины. тонкая пленка к опорной подложке.Для облегчения лазерного подъема пластину обычно фиксируют на временной подложке с помощью склеивания пластин или склеивания. Один пример [181] такой стратегии продемонстрирован Wang et al. (Рисунок 6). Пластина GaN, выращенная на сапфире, была соединена с подложкой из Мо с использованием Ni / Au в качестве связующего слоя. ЛЛО проводился для снятия сапфировой подложки. К высвободившемуся слою GaN на подложке из Мо было применено дополнительное соединение и последующий отжиг. В результате полученный шаблон GaN диаметром два дюйма показал улучшенную стабильность и минимизированное напряженное состояние.Точно так же успешный перенос 2-дюймового GaN через LLO через тонкий слой был достигнут с помощью других подложек-носителей, включая GaAs и полидиметилсилоксан (PDMS) [183]. Многие исследования показывают, что LLO можно также использовать для изготовления отдельно стоящих подложек GaN с большая толщина [180,183,185,186]. Размер свободно стоящих пластин GaN был ограничен LLO до 1,5 ~ 2 дюймов в более ранних исследованиях [185, 186], но недавно были продемонстрированы 4-дюймовые свободно стоящие пластины GaN [180]. Основные факторы, препятствующие получению больших и толстых шаблонов GaN, включают трещины, вызванные релаксацией термической деформации и индуцированные лазером ударные волны, вызывающие повреждение на N-полярной поверхности GaN.Сообщалось, что нагревательная пластина выше 800 градусов помогает снять напряжение сжатия и избежать трещин во время LLO. Размер лазерного пятна является еще одним критическим параметром, влияющим на лазерное повреждение [180]. Метод лазерного отрыва также применим для изготовления гибких устройств [124, 182, 184, 188, 189, 190]. Пример технологической схемы создания гибких OLED-дисплеев на основе LLO показан на рисунке 7. На стеклянной подложке формируется временный слой полиимида [184] или α-GaOx [188].Затем на жертвенном слое формируются OLED-устройства. Сканирование лазерным лучом приводит к сильному нагреву на границе раздела между жертвенным слоем и стеклянной подложкой. Следовательно, жертвенный слой удаляется, в результате чего верхние светодиоды OLED отслаиваются от подложки. Этот метод сейчас применяется в крупносерийном производстве гибких экранов OLED-дисплеев [184].
Метод LLO является быстрым и масштабируемым для пластин любого размера. Например, пластина диаметром 2 дюйма в принципе может быть снята за несколько секунд.Однако, чтобы получить высококачественные перенесенные слои, не повреждаемые лазерным отрывом, качество луча и контроль должны хорошо контролироваться. Стоимость оборудования LLO – еще один недостаток, ограничивающий его доступность для обычных пользователей.
2.3. Перенос слоя с помощью механического разъединения
Механическое разъединение основано на механической силе, которая отделяет полупроводниковый слой от ростовой подложки и переносит его на поддерживающую подложку. Вообще говоря, существует три основных подхода к механическому высвобождению: отслаивание, отслаивание с помощью двумерного слоя и расслоение под действием воды.
2.3.1. Отслаивание, вызванное напряжением
Отслоение или отслаивание, вызванное напряжением [70,71,72,73,74,75,76,77,79,80,81], относится к явлению, при котором слой с растягивающим напряжением имеет тенденцию отслаиваться от подложки, на которой растет слой, с удалением части материала подложки (рис. 8а). Механизм выкрашивания (или растрескивания) возникает из-за краевой нагрузки, создаваемой растягивающим фактором напряжения, который направляет трещину на равновесную глубину ниже границы раздела [71,73].Для достижения контролируемого разрушения и непрерывного переноса пленки на подложку наносят слой стресса при растяжении подходящей толщины с последующим прикреплением ленты в качестве слоя ручки. Затем к слою ручки прикладывают небольшое усилие, что приводит к образованию трещины на заданной глубине в подложке. Путем механического направления слоя ручки эта трещина может управляться и распространяться управляемым образом, что приводит к переносу части материала с подложки на слой ручки [74].Этот эффект известен в течение многих лет, и теперь его можно использовать для достижения переноса слоя в масштабе пластины для различных материалов и устройств, как показано на рисунке 8. Например, кремний [70,75] , InGaP / (In) GaAs [77] и GaN [73,80] были успешно выделены путем скалывания. Широкий спектр гибких устройств также был продемонстрирован путем скалывания, включая солнечные элементы [71,72,77], светодиоды [73,80], CMOS [74,76,81] и т. Д. На рисунке ниже, например, показано, репрезентативные изображения полупроводниковых слоев и устройств в масштабе всей пластины, полученные с помощью этого метода (рис. 8b – e).По сравнению с эпитаксиальным отрывом, отслаивание с контролируемым напряжением намного проще, независимо от площади и не требует использования специальных слоев травления. Также демонстрируется повторное использование субстрата, открывающее перспективы снижения затрат. Однако одним из недостатков этого метода является контроль глубины разрушения (или толщины перенесенного слоя), который в значительной степени зависит от множества факторов, таких как амплитуда напряжения, толщина слоя напряжения, материал слоя напряжения, а также подложка. материал [74].Таким образом, точный контроль толщины перенесенного слоя, вызванного растрескиванием, возможен, но крайне затруднен. Другая проблема заключается в остаточном напряжении и небольшой кривизне слоев после скалывания. Для обработки таких тонких напряженных пленок требуется разработка конкретных стратегий и оборудования для работы с пленками. Третья проблема заключается в высокой шероховатости снимаемого слоя. Например, для выпущенного GaN сообщалось о шероховатости до среднеквадратичного значения (RMS) 500 нм [80].Высокая шероховатость отделившегося слоя нежелательна для последующего изготовления и интеграции устройства.
2.3.2. Двухмерное слоистое расслоение
Двухмерное послойное расслоение использует слабую адгезию тонкого слоя, выращенного на слоистых двумерных полупроводниках [78,191,192,193,194,195,196,197,198,199,200,201,202,203,204,205,206,207]. Этот метод также называют эпитаксией Ван-дер-Ваальса (ВДВ) [207] (рис. 9). Приложение механической силы разрушит слабую адгезию и вызовет отслоение тонкой пленки от двумерного слоистого полупроводника.Этот метод потенциально может быть использован для получения переноса слоя в масштабе пластины по невысокой цене. Благодаря прогрессу в эпитаксиальном росте был продемонстрирован рост VDW высококачественного III-нитрида на таких двумерных полупроводниковых слоях, несмотря на большое рассогласование решеток. Различные 2D слоистые материалы, такие как нитрид бора [194,195,198,200] и графен [78,191,192,193,196,197,199,201,202,203,204,205,206], были исследованы, чтобы способствовать отрыву тонких полупроводниковых слоев, выращенных на слоистых 2D материалах.Кобаяши и др. продемонстрировали высокое качество выращивания светодиодных слоев AlGaN / GaN на монокристаллическом слое нитрида бора [194]. Слой нитрида бора выполняет две функции. Помимо роли для последующего отрыва, он также действует как буферный слой для зарождения высококачественного светодиодного слоя AlGaN / GaN. Чтобы предотвратить образование поликристаллического GaN, сначала на слой BN наносят слой AlGaN, а затем выращивают окончательные структуры слоев GaN-светодиодов. Из-за его слабой адгезии к нитриду бора слой СИД может быть легко отделен от подложки до листа индия путем слабого отслаивания.На основе аналогичных методов этой же группой были продемонстрированы прототипы вертикальных светодиодов [195]. Однако был продемонстрирован перенос слоя только в сантиметровом масштабе. Необходимо изучить перенос в масштабе пластин на основе BN. Чтобы преодолеть ограничение по размеру, одним из возможных путей является выращивание монослоя BN на модифицированной подложке с квази-трехмерной формой основной пружины в трубе печи вместо обычной плоской подложки [200]. Это позволяет выращивать высококачественный монослой h-BN размером до 25 дюймов, который затем может быть перенесен на сапфировую подложку для выращивания GaN.На основе этого метода была получена 2-дюймовая пластина GaN, свободная от несоответствующей деформации, выращенная на монослое BN. Рост с помощью графена также был исследован для изготовления отдельно стоящих полупроводниковых мембран [78,197,199,201]. Поскольку зарождение атомов на чистой поверхности графена заметно подавляется из-за инертной поверхностной реакционной способности графена, поэтому более ранние исследования были в основном сосредоточены на выращивании трехмерных микроструктур на графене. Например, Chung et al. продемонстрировали рост регулярных массивов микродисков из GaN на рисунках из графеновых точек с использованием эпитаксиального латерального зарастания (ELOG) [199].В другом примере были продемонстрированы микростержни GaN на графене [197]. Однако трудность двумерного зародышеобразования может быть преодолена путем введения промежуточного слоя. Например, Chung et al. [191] продемонстрировали, что наностенки ZnO, выращенные на графене, могут способствовать последующему росту светодиодных слоев 2D GaN (рис. 10). Из-за той же кристаллической структуры и небольшого несоответствия решеток с GaN, эпитаксиальные пленки GaN формируются на наностенках аналогично латеральному зарастанию, и в конечном итоге может быть сформирован плоский зарастающий слой GaN.Такие высококачественные слои светодиодов GaN, выращенные на графене, позволяют изготавливать светодиоды, переносимые на различные подложки, включая стекло, металл и пластик, путем простого механического отслаивания, и от таких устройств были получены сильные синие излучения. Из-за трудности зарождения при 2D-росте на графене между ростовым слоем и графеном был введен буферный слой AlN [202]. Слой графена был выращен на сапфировых подложках с помощью процесса химического осаждения из паровой фазы при атмосферном давлении (APCVD) без использования катализатора вместо использования сложного процесса переноса графена, выращенного ex situ.Затем на обработанный азотной плазмой графен наносится буферный слой AlN, чтобы способствовать зарождению GaN. Затем эпитаксия завершается выращиванием светодиодных слоев GaN на буфере AlN / графен [202]. Метод APCVD позволяет качественно выращивать 2-дюймовый монокристалл графена. Из-за релаксации деформации графеном, свежеприготовленный GaN демонстрирует значительные улучшения в эпитаксиальном качестве с плотностью дислокаций всего 1,7 × 10 ⁷ см ⁻². Таким образом, изготовленные светодиодные устройства могут обеспечивать гораздо более высокую выходную оптическую мощность, чем устройства, выращенные непосредственно на сапфире.Вместо использования промежуточных буферных слоев, проблема зародышеобразования также может быть решена путем использования другой стратегии роста, основанной на неугловой подложке [78]. Такая неугловая подложка может заметно способствовать зарождению атомов на периодически распределенных краях ступенек, что приводит к формированию высококачественных 2D-материалов, выращенных непосредственно на графене. Хороший пример, основанный на этой стратегии, показан в статье [78] (рисунок 11). Неправильные подложки SiC используются для выращивания графена. Затем монокристаллические пленки GaN на подложках графен / SiC выращивают с использованием периодически распределенных ступеней в качестве центров зарождения GaN.Следующим шагом является нанесение стрессорного металла (Ni) и прикрепление терморазрывной ленты, чтобы отделить целые пленки GaN от поверхности графена и перенести высвободившийся GaN на основную подложку. С помощью этого метода были продемонстрированы полностью функциональные синие светодиоды (LED). Также продемонстрировано повторное использование подложки SiC.
По сравнению с термическим, химическим и механическим подходами, вышеупомянутая стратегия представляет собой простой и осуществимый метод переноса, не требующий дополнительных процедур или оборудования.Этот метод похож на скалывание, но одним отличительным достоинством является точный контроль толщины высвобождаемого слоя – толщина высвобождаемого слоя контролируется эпитаксиальным ростом, а не глубиной разрушения, определяемой амплитудой напряжения. Другое преимущество – меньшее напряжение, необходимое для переноса, по сравнению с растрескиванием. Наконец, разделительная граница становится более гладкой благодаря 2D-буферному слою, не допускающему ковалентных связей между эпислоем и подложкой.
2.3.3. Отслаивание с помощью воды
Отслоение с помощью воды использует явление отслоения с помощью воды на границе раздела между металлическим слоем (например, Ni) и оксидным слоем (SiO2) [208, 209, 210]. Это расслоение, в свою очередь, снимает верхний слой с исходной подложки SiO2 / Si. Основной механизм обусловлен вызванным водой снижением критической энергии адгезии на границе раздела металл-SiO2, которая может составлять более 70% [209]. Открытие этого метода можно приписать Ли и его коллегам [208, 209].Примером [208] применения этого метода является перенос тонкопленочных солнечных элементов (ТСЭ) на произвольные подложки (рис. 12). Пленки TFSC осаждаются на подложки SiO2 / Si с никелевым покрытием с последующим стандартным микрообработкой для формирования устройств TFSC. Лента прикрепляется к поверхности TFSC в качестве временного держателя. Затем весь образец загружают в водяную баню. Затем к краю ленты прикладывают небольшое усилие отслаивания, чтобы способствовать проникновению воды в границу раздела и, таким образом, вызвать отслоение устройств TFSC от подложки.Последний шаг – перенос освобожденных устройств TFSC на подложки приемника путем наклеивания и удаления ленты. На основе этой техники были продемонстрированы высокоэффективные солнечные элементы, перенесенные на произвольные подложки, такие как сотовые телефоны, визитные карточки и стеклянные окна. Такие переданные устройства сохраняли тот же КПД 7,5%, что подразумевает отсутствие очевидной деградации, вызванной процессом переноса. В более поздней работе [210] тот же метод используется для изготовления широкого диапазона тонкопленочных наноэлектронных устройств, таких как резистор на основе нанопроволоки с переносом Ag, пин-диод на основе наноленты Si, транзистор на основе наномембраны Si, тонкопленочные конденсаторы на основе наномембраны Si, полевые МОП-транзисторы на основе наномембран и гибридная фотодиодная система, которая сочетает в себе Si NM, легированный p-примесью, и MoS2, легированный n-примесью ( Рисунок 13).Процесс состоит из двух основных этапов: (i) перенос печати различных монокристаллических полупроводниковых наноматериалов на определенные участки пластины SiO2 / Si в единой схеме устройства с последующим традиционным изготовлением КМОП для формирования электронных схем на пластине и (ii) физическое отделение всего слоя готовой тонкопленочной наноэлектроники от изготовленной пластины SiO2 / Si, которую затем можно наклеить на поддерживающую подложку или поверхность любого типа. Обсуждаемая здесь технология пригодна для вторичной переработки пластин, экологически безопасна и рентабельна, демонстрируя хорошие перспективы для производства пластин и интеграции тонкопленочных устройств на единую подложку.
2.4. Перенос слоев с помощью Smart Cut
Smart Cut, или ионная резка, представляет собой метод использования как ионной имплантации, так и связывания пластин для переноса ультратонких монокристаллических слоев с донорной подложки на принимающую подложку. Эта технология была коммерциализирована для изготовления пластин кремний-на-изоляторе (КНИ) в течение многих лет [87], но недавно она также была исследована для изготовления отдельно стоящих мембран из GaN [2,68,69,211,212,213,214,215]. Рассмотрим, например, расщепление GaN. Основные этапы обработки ионного отсечения [2] схематично показаны на рисунке 14а.Свободно стоящий шаблон GaN готовится путем нанесения толстого слоя GaN на сапфировую подложку с последующим нанесением LLO. Затем на N-грань отдельно стоящего GaN после притирки и химико-механической полировки имплантируют ионы H ⁺. Затем проводится облучение пучком атомов аргона N-граней GaN и поверхностей сапфира в вакууме для образования химически активных оборванных связей. Следующим шагом является прикрепление отдельно стоящего GaN к другой сапфировой подложке с помощью гидрофильного соединения, обработанного плазмой.После этого перенос слоя осуществляется в печи путем отжига GaN / сапфир. Наконец, индуцированный имплантацией поврежденный слой на поверхности низкотемпературного GaN (LT-GaN) удаляется с помощью сухого травителя, в результате чего LT-GaN переносится на принимающую пластину. На основе этого метода были продемонстрированы как отдельно стоящий шаблон GaN, так и слой GaN, перенесенный на принимающую подложку с размером пластины до 4 дюймов, как показано на рис. 14b, c.
Одной из отличительных особенностей процесса ионной резки является изготовление множества шаблонов из одной донорной пластины, что снижает стоимость одного шаблона без ущерба для качества кристаллов.Еще одно преимущество состоит в том, что толщину слоя можно точно регулировать с точностью до нанометра. Например, сообщалось о том, что с помощью технологии Smart Cut были обработаны кремниевые пленки толщиной от 0,2 до 1 мкм.
3. Методы переноса в масштабе кристалла
До сих пор, в разделе 2, мы обсуждали различные методы переноса слоев для конкретного интересующего полупроводникового материала, который часто имеет большой размер, соответствующий ростовой подложке. Во многих случаях устройства на уровне микросхемы с гораздо меньшими размерами необходимо собирать на представляющей интерес принимающей подложке для более продвинутых функциональных систем или гибридной интеграции.Например, массив собранных микро-светодиодов можно использовать для создания модуля дисплея [99,118]. Лазеры, интегрированные с волноводами связи, пользуются большим спросом для разработки схем фотонной интеграции с высокими характеристиками. Кроме того, во многих случаях требуется, чтобы различные компоненты уровня микросхемы (например, датчики, светодиоды, лазеры и т. Д.) Были гетероинтегрированы на одной и той же подложке. Такие сложные функциональные системы могут быть созданы с помощью отдельных устройств. Существует несколько хорошо зарекомендовавших себя методов переноса и сборки для размещения микросхем с относительно большой толщиной и размером кристалла, такие как «съемка и установка», соединение кристаллов и соединение перевернутым кристаллом [216, 217].Однако с уменьшением толщины и размера стружки эти методы становятся проблематичными и сталкиваются с серьезными проблемами, связанными с правильной транспортировкой, размещением стружки и производительностью. Эти тонкие стружки очень хрупкие и могут быть легко повреждены обычным подъемно-транспортным оборудованием. Было разработано несколько методов для решения проблемы работы с ультратонкими штампами, но производительность размещения далека от удовлетворительной. Кроме того, сверхмалые стружки имеют тенденцию страдать от эффекта Ван-дер-Ваальса, поверхностного натяжения и электростатических сил, которые могут быть доминирующими по сравнению с внешней механической силой, прикладываемой вакуумной головкой [122,123].В результате обычное механическое размещение с высокой точностью и производительностью становится чрезвычайно трудным для небольших штампов. Таким образом, растет интерес к разработке возможных технологий переноса и сборки сверхмалых и ультратонких микросхем.
3.1. Chip Transfer by ELO
Методы переноса слоев, рассмотренные ранее, с некоторыми модификациями процесса, могут быть использованы для достижения передачи в масштабе чипа. Один из простых подходов схематично проиллюстрирован на рисунке 15a.Представляющие интерес материалы слоев переносятся с ростовой подложки на временную подложку на основе вышеупомянутых методов эпитаксиального отрыва. Затем на эти перенесенные слоистые материалы можно сформировать узор и превратить их в дискретные микросхемы или функциональные устройства, используя стандартные методы микротехнологии или ссылаясь на подход «сначала слой» в следующем разделе. В данном случае чип представляет собой узорчатый слой меньших размеров. Дальнейший перенос этих дискретных чипов на окончательную подложку возможен путем настройки адгезии на границе раздела устройство / подложка.Пример изготовления тонкопленочных GaN транзисторов с высокой подвижностью электронов (HEMT), связанных с Si, на основе технологии переноса слоев продемонстрирован Chung et al. [20]. GaN на Si (111) связывается с подложкой Si (100) с использованием покрытого центрифугированием фоторезиста HSQ в качестве связующей среды. Затем ростовая подложка Si (111) удаляется плазмой на основе SF6. Это приводит к переносу тонкого слоя GaN на Si (100). Затем на основе перенесенного тонкого слоя GaN изготавливаются HEMT. Эти HEMT с N-гранью демонстрируют превосходные характеристики по сравнению с аналогами с Ga-облицовкой.Например, максимальный ток в устройстве с N-облицовкой примерно на 30% выше, чем в устройстве с Ga-облицовкой.
Однако этот метод нисходящей передачи чипа имеет несколько ограничений. Поскольку дискретные стружки образуются после эпитаксиального снятия и переноса слоя, часть слоистого материала неизбежно теряется во время формирования рисунка. Дополнительным недостатком является сложность интеграции различных компонентов. Расстояние и положение каждого отдельного устройства нельзя гибко регулировать, поскольку они формируются одним общим этапом маскирования.Наконец, масштабирование переноса слоя с помощью ELO до большого размера иногда бывает затруднительным. Основная причина заключается в том, что ELO зависит от бокового подрезания разделительного слоя путем влажного травления, что обычно занимает много времени при обработке в масштабе пластины из-за ограниченной площади, доступной для травления. Травление может начинаться только с края пластины и постепенно перемещаться к центру пластины с увеличением продолжительности травления.
Для преодоления вышеуказанных ограничений были разработаны методы ELO, основанные на принципе «сначала чип», как показано на рисунке 15b.В подходе ELO «сначала чип» дискретные чипы изготавливаются на ростовой подложке с использованием стандартных методов оптической литографии и микротехнологии. Для облегчения переноса устройства с рисунком обычно прикрепляют к временной / окончательной подложке с помощью клея, воска или склеивания пластин. Такие изолированные чипы затем высвобождаются и переносятся на принимающую / конечную подложку с использованием аналогичных технологий ELO, как обсуждалось ранее. Другими словами, последовательность обработки обратная по сравнению с методом «сначала слой».Концепция Chip-First имеет ряд преимуществ. Например, скорость отрыва и производительность могут быть существенно улучшены по сравнению с концепцией первого слоя. Основная причина заключается в том, что теперь каждый чип подвергается воздействию среды травления одновременно, и, таким образом, скорость травления значительно увеличивается. Широкий спектр устройств в масштабе микросхемы, таких как светодиоды [1,7,8,19,29,57,63], HEMT [10,45] и детекторы [60], были продемонстрированы с помощью технологии «сначала микросхемы». Подход, основанный на ELO.
3.2. Перенос чипа с использованием лазерных технологий
3.2.1. Перенос чипа с помощью LLO
Подобно переносу слоя с помощью лазерного подъема, LLO также применим для переноса в масштабе чипа. Основное различие заключается в необходимости формирования дискретных чипов на ростовой подложке перед LLO (рис. 16a). Прикрепление пластины с такими предварительно изготовленными чипами к временной / постоянной основе с последующим лазерным сканированием с обратной стороны подложки позволяет отделить чипы от подложки и перенести на временную / постоянную подложку. Концепция «сначала микросхема» имеет некоторые преимущества по сравнению с подходом «сначала уровень».Во-первых, высвобождение изолированных маленьких чипов с помощью LLO намного проще, чем больших слоев, из-за снятия напряжения при формировании рисунка на изолированных чипах. Во-вторых, выход LLO обработки на уровне микросхемы обычно намного выше. Даже при наличии локальных дефектов или нефункциональных устройств после лазерного запуска эти нефункциональные микросхемы легко удалить.Одним типичным применением этого метода является изготовление мощных тонкопленочных перекидных кристаллов (TFFC) светодиодов. . Ли и др. продемонстрировали вертикальные высокомощные светодиоды, перенесенные на проводящую постоянную металлическую опору с помощью LLO [218] (рис. 16b).Микросхема светодиода высокой яркости сформирована на сапфировой подложке. Затем они прикрепляются с помощью связующего металлического сплава, состоящего из Au, Sn и Cu, к кремниевой пластине, покрытой слоем титана, с последующим нанесением LLO для удаления сапфировой подложки. Важный металлический связующий слой не только помогает поддерживать LLO, но также действует как хороший теплоотвод, улучшая отвод тепла. Такие светодиоды TFFC были доработаны производителем микросхем Philips Lumileds [83], которые теперь коммерчески доступны в больших объемах для рынка освещения.Уменьшая размер светодиодного чипа, метод LLO может быть использован для изготовления ультратонких микросхем светодиодов, основной целью которых является разработка микро-светодиодных дисплеев с высоким разрешением [98,118,130,219,220]. Например, Kim et al. разработал протокол для переноса предопределенных микросветов из GaN на Si с помощью гибридного подхода, сочетающего соединение пластин, LLO и печать с переносом [130]. В этой работе Pd-In использовался для связи устройства с носителем Si. Для удаления сапфировой подложки производился лазерный отрыв. Следующим шагом было подрезание изолированных светодиодных чипов путем влажного травления связующего слоя под ними.Наконец, эти привязанные чипы были взяты с помощью штампа PDMS и перенесены на окончательную подложку для создания функциональных систем. В качестве альтернативы, соединение пластин и LLO используются для переноса боковых светодиодов на временную подложку, а затем переносятся на окончательную подложку путем отсоединения временной подложки [98, 219]. Хотя эти методы концептуально осуществимы, они очень сложны и предполагают использование дорогостоящих инструментов для склеивания, отсоединения и переноса пластин, которые не всегда доступны для обычных пользователей.Совсем недавно Pan et al. [118] разработали другой подход, основанный на использовании лазерного переноса с лентой (TALT), чтобы решить эту проблему (рис. 17a). Предварительно запатентованные устройства с подложкой приклеиваются к временной клейкой ленте с последующим лазерным снятием. Затем приспособления на временной ленте переворачивают на другую ленту, которая имеет большую прочность сцепления. Удаление первой липкой ленты приводит к переносу устройств на вторую ленту. Такие устройства хорошо совместимы с последующим склеиванием, поскольку два электрода обращены наружу.Технология TALT устранила сложный и дорогостоящий процесс склеивания и отсоединения пластин, который требуется в общих процессах, упомянутых выше. Он предполагает использование только недорогих лент в качестве опоры для LLO, которую можно снять простым отшелушиванием. Следовательно, этот метод может значительно упростить процесс переноса и снизить стоимость. Действительно, была продемонстрирована возможность переноса микросветодиода в масштабе пластины (рис. 17b), что показывает потенциал для крупносерийного производства. Кроме того, были продемонстрированы как жесткие, так и гибкие дисплеи (рис. 17c, d).Этот метод представляет собой заметное улучшение по сравнению с другими методами массопереноса с использованием микросветок. Одной примечательной особенностью LLO является возможность избирательного переноса [105,118,219,220] путем управления шаблоном сканирования луча, что особенно полезно для регулировки расстояния между перемещаемыми объектами. Распределением лучей можно управлять либо путем последовательного перемещения лазерного луча [105, 219, 220], либо с помощью теневой маски для блокировки нежелательных лазерных лучей [118]. Последняя стратегия позволила повысить скорость переноса, поскольку механическое перемещение лазерного луча является трудоемким процессом [118].Помимо миниатюрных микро-светодиодов, широкий спектр устройств в масштабе кристалла, перенесенных на гибкие подложки, также может быть продемонстрирован методами LLO [124, 182, 221, 222, 223, 224, 225]. Эти устройства могут найти применение в самых разных областях, таких как складные дисплеи, носимые устройства и электронные оболочки.
3.2.2. Перенос чипа посредством лазерно-индуцированного прямого переноса (LIFT)
До сих пор вышеупомянутые методы были основаны на лазерной абляции и разложении абсорбционных слоев внутри функционального чипа для облегчения переноса чипа.Существует другой механизм лазерного переноса, который можно использовать для сборки чипа, то есть, индуцированный лазером прямой перенос (LIFT) [226, 227, 228, 229]. LIFT начинается с нанесения слоя динамического высвобождения (DRL) на прозрачную для лазера подложку. Затем передаваемые чипы фиксируются на слое DRL (рис. 18a). Удаление небольшой части слоя DRL со стороны подложки с помощью импульсного лазера приводит к образованию пузырей в DRL, что, в свою очередь, создает побочные газы. Газ, образующийся в локализованной области, служит механическим приводом, подталкивающим чип к принимающей подложке, расположенной в непосредственной близости.Метод LIFT по сравнению с другими методами переноса имеет некоторые преимущества, включая высокую скорость переноса и относительно небольшую ошибку размещения. Скорость переноса более 100 млн единиц / час и погрешность размещения 1,8 мкм были достигнуты с помощью LIFT [229]. Кроме того, этот метод позволяет избирательно переносить каждый чип, манипулируя шаблоном лазерного сканирования. Скорость передачи может быть дополнительно улучшена за счет использования стратегии сканирования нескольких лучей, которая, например, может быть достигнута путем разделения одиночного лазерного луча на массив лазерных лучей с использованием дифракционной оптики, как схематично показано на рисунке 18b.Дополнительные преимущества этого метода включают склеивание на месте и возможность ремонта дефектов. Эти явные достоинства подразумевают, что технология LIFT перспективна для сборки больших панелей, где требуется большое количество устройств и высокая скорость сборки, например, для телевизора 8K с микро-светодиодом. Пример успешной сборки светодиода 55 × 32 µLED на принимающей подложке с помощью этого метода показан на рисунке 18c. Однако одним заметным недостатком этого метода является появление на поверхности остатков, вызванных воздействием лазера.Такие остатки могут вызвать загрязнение и при необходимости повлиять на процедуры постобработки.
3.3. Перенос чипа методом переноса штампа
Перенос штампа – это еще один метод, который широко исследовался для облегчения переноса на уровне чипа [103,161,230,231,232,233,234,235,236,237,238,239,240,241,242,243,244]. Этот метод основан на использовании эластичного штампа для захвата и размещения привязанных устройств, также известного как микропереносная печать (µTP), который был изобретен профессором Джоном Роджерсом.Этот метод продемонстрировал большой успех в сборке широкого спектра материалов и устройств на целевой подложке и создании разнообразных гетероинтегрированных многокомпонентных функциональных систем, которые трудно реализовать с помощью каких-либо других технологий сборки. Существующие обзоры в основном касались механизма переноса штампов, материалов и приложений [106, 139, 140, 161, 239, 245]. Здесь мы сосредоточимся на рассмотрении важных структур устройств и структур штампов, которые необходимы для высокопроизводительного и высокоточного размещения ультратонких и сверхмалых штампов.
3.3.1. Принципы печати с переносом штампа
Перенос чипа штампом обеспечивается тремя основными процессами [230], как схематично показано на рисунке 19. Прежде всего, съемные микросхемы устройств с тросами [243,246] или чернилами обычно образуются химическим или фотохимическим способом. травление жертвенного слоя. Во-вторых, такие привязанные чипы собираются путем механического разрыва тросов с помощью различных штампов. Наконец, перенос чипа достигается перемещением штампа вниз вместе с устройствами для контакта с подложкой приемника с последующим медленным поднятием штампа.Штамп может демонстрировать повышенную адгезию за счет увеличения скорости вытягивания штампа и, следовательно, может извлекать привязанные устройства из донорной подложки [230]. С другой стороны, медленное перемещение штампа вниз может ослабить адгезию интерфейса устройство / штамп, что, таким образом, позволяет переносить устройства на принимающую подложку. Другими словами, кинетическая модуляция разницы в межфазной адгезии между интерфейсом штамп / устройство и интерфейсом устройство / подложка является ключевым фактором, определяющим, можно ли взять или напечатать устройство (или чернила) [230, 247].Для облегчения переноса окончательная подложка обычно покрывается клеевым слоем, прочность сцепления которого выше, чем у штампа PDMS [248, 249, 250]. В некоторых случаях также сообщается об успешном переносе на окончательную подложку даже без использования этого адгезивного слоя на основе механизма связывания VDW [103, 233]. Последний метод менее надежен с точки зрения выхода переноса, поскольку соединение VDW сильно зависит от шероховатости и морфологии границы раздела устройство / подложка.
3.3.2. Структуры сменных микросхем
Как показано выше, формирование съемных микросхем является одним из ключевых процессов, которые необходимо разработать. Среди различных методов, методы ELO, обсужденные ранее, могут быть адаптированы для изготовления связанных микросхем путем травления разделительного слоя, который намеренно вводят перед выращиванием полупроводникового слоя [243, 246]. Для формирования микроструктур троса можно использовать два подхода, как схематично показано на Рисунке 20. Ловушки, которые удерживают подвешенные чипы на месте, сформированы таким образом, что разделительный слой выборочно удаляется, а изолированные чипы слабо связаны с исходный субстрат для роста с помощью привязных структур, введенных извне (рис. 20а).Для тросов можно использовать различные материалы, в том числе светостойкие, полиимидные и диэлектрические слои [99, 250]. Иногда сам жертвенный слой также может использоваться для структуры троса (рис. 20b). В последнем случае временный слой подрезан сбоку, так что только небольшая часть временного слоя сохраняется, чтобы удерживать взвешенные стружки в исходном положении. Приложение внешней силы с помощью штампа сломает закрепленный разделительный слой, что сделает устройства пригодными для переноса.Хотя подвешенные микросхемы, удерживаемые ремнями, являются одной из распространенных структур съемных микросхем, иногда съемные микросхемы изготавливаются без привязок и лишь слабо прикрепляются к временной опоре за счет адгезии (чаще это липкая лента). Например, высвобождаемые чипы могут быть перенесены на ленту с помощью LLO [124, 223, 224], используя процесс, аналогичный методу TALT [118]. Эти слабо связанные устройства затем можно забрать штампами.
3.3.3. Штамповые материалы, конструкции и изготовление
Штамп должен иметь контролируемую адгезию для переноса стружки.PDMS – это переключаемый сухой клей, который можно использовать повторно в течение многих циклов, поэтому он является одним из наиболее часто используемых штамповых материалов [230]. Хотя был достигнут огромный успех, штамп PDMS также имеет некоторые ограничения. Поскольку адгезия вызывается скоростью вытягивания, точный контроль амплитуды адгезии затруднен. Дополнительным недостатком является деформация упругого штампа при воздействии на него внешних сил, что, в свою очередь, вызывает смещение переносимых устройств. По этим причинам также был исследован широкий спектр других штампов, изготовленных из различных материалов [102,135,242,251,252,253,254,255,256], включая полиимид, клей на основе геккона, ленту, полиметилметакрилат (ПММА), полимер с памятью формы и т. Д.Некоторые из них, такие как клей на основе геккона и полимерные штампы с памятью формы, обладают способностью обратимого переключения адгезии, что означает, что их можно использовать для повторяющихся процессов переноса [135, 253, 257]. Такие возможности необходимы для последовательной сборки устройств в больших масштабах. Другие марки, например, ПММА и ленты [242,252], обычно используются только для единичных процессов печати. Основная причина заключается в том, что адгезия к поверхности после использования изменяется и в большинстве случаев не восстанавливается полностью.Дополнительным недостатком является потенциальная вероятность попадания частиц и загрязнения как в устройства, так и в приемники. Поэтому, хотя мелкомасштабные переводы были продемонстрированы из-за большой прочности сцепления таких штампов, они нереалистичны для последовательной или повторяющейся печати, необходимой для сборки на большой площади. Напротив, штамп PDMS, если поверхность хорошо очищена и хорошо сохранилась, можно повторно использовать в течение многих циклов. Штамп обычно плоский, что подходит для печати блока стружки в области штампа.Однако в некоторых случаях штампы имеют рисунок с микроструктурой для улучшения адгезионной переключаемости [258]. Например, штамп с экструдированными микроструктурами пирамидальной формы был разработан для повышения переключаемости адгезии [233]. Kim et al. сообщил о грибовидном штампе [258]. В другом исследовании был разработан набор надувных штампов с активным контролем давления [259]. Во всех случаях адгезия модулируется изменением площади контакта микроструктуры с устройством при внешнем давлении.Такие штампы с узорчатыми микроструктурами обычно формуются путем формования в сочетании с традиционными методами литографии [233,256,258,260]. Например, штамп с микропирамидами формируется путем заливки прекурсора PDMS в кремниевый шаблон пирамидоподобного типа, определенный влажным травлением [233]. Из-за анизотропной природы кремния при влажном травлении в растворителе КОН, пирамидальные отверстия могут быть сформированы на поверхности кремния с использованием жесткой маски. Формование жидких полимеров, таких как PDMS, на основе этого кремниевого шаблона с рисунком, с последующим отверждением и извлечением из формы, приводит к формированию требуемых сухих клейких штампов.На рисунке 21а показан пример процесса изготовления для формирования грибовидных клеевых структур путем подрезания акрилового слоя под фоторезистом SU8 [260]. Полученные столбики грибов показаны на рисунке 21b. Та же технология формования в сочетании с экспонированием под углом может быть расширена для формирования штампов с наклонными столбами (рис. 21c). Сцепление такого штампа с наклонными стойками может быть заметно увеличено за счет сдвига в одном направлении, но оно становится существенно ослабленным в противоположном направлении [258, 260].Хотя эти многомасштабные волокнистые структуры демонстрируют улучшенные характеристики адгезии, их, как правило, труднее масштабировать до большой площади штампа, а также усложняют производство.
3.3.4. Варианты методов печати с переносом штампа
Модификации техники печати с переносом штампа также привели к развитию широкого спектра других подходов к переносу чипа, включая печать с переносом ленты [102,242,251], печать с рулона на рулон [100] и бесконтактная печать с лазерным управлением [261].Большинство из этих методов основаны на модуляции силы межфазной адгезии интерфейса штамп / устройство. Ленточный перенос использует коммерческие ленты для замены обычных штампов PDMS для переноса в масштабе чипа [102, 144, 242, 251]. Такие ленты обычно имеют большую переключаемость адгезии, чем обычные штампы PDMS, и поэтому они хорошо подходят для высокопроизводительного захвата устройств. С другой стороны, высвобождение устройства может быть достигнуто за счет ослабления адгезии ленты.В зависимости от конкретной ленты ослабление адгезии ленты может быть достигнуто с помощью различных методов, таких как контроль температуры, УФ-освещение и пропитывание растворителем. Например, Ян и др. продемонстрировать использование термоотключающей ленты (TRT) для переноса устройства [102], для которой высвобождение устройства достигается путем нагрева принимающей подложки. Адгезию TRT можно существенно ослабить, повысив температуру подложки. В другом примере было продемонстрировано использование водорастворимой ленты для переноса в масштабе чипа [242].В этом случае адгезию можно уменьшить простым замачиванием водой. Таким образом, микрочиповые устройства могут быть перенесены на принимающую подложку. По сравнению с переносом штампа PDMS, лента обычно коммерчески доступна по гораздо более низкой цене и не требует сложного изготовления штампа, необходимого для штампа PDMS. Следовательно, перенос с помощью ленты проще реализовать. Однако однажды утраченная адгезия этих лент в большинстве случаев не восстанавливается. Это означает, что они больше подходят для одноразовой передачи, а не для повторной передачи.В некоторых случаях точность перевода неудовлетворительна, что может вызвать проблемы с регистрацией. Скорость переноса также снижается, поскольку ослабление адгезии занимает больше времени, чем при других подходах. Рулонная печать – это еще одна модифицированная технология печати, которая основана на цилиндрическом штампе вместо плоского штампа, используемого в традиционной переносной печати [100 ]. По сравнению с плоской печатью штампа, цилиндрический штамп в системе печати с рулона на рулон имеет преимущества, заключающиеся в масштабируемости большей площади и более высокой производительности печати.Дополнительным преимуществом этого метода является точный контроль площади контакта и однородности контакта с помощью модуля обратной связи, что важно для повышения производительности печати и точности размещения. Пример использования этого метода для разработки гибких светодиодных дисплеев микромасштаба продемонстрирован Choi et al. [100]. Процесс состоит из трех последовательных этапов печати: (i) печать Si-тонкопленочных транзисторов (TFT) на несущей подложке, (ii) печать светодиодов на той же несущей подложке и (iii) формирование дисплея путем соединения TFT. и светодиода, с последующей печатью дисплея с несущей подложки на окончательную резиновую подложку (рис. 22а).Это позволяет изготавливать высокоэффективные растягиваемые светодиодные дисплеи (рис. 22b). Таким образом, вышеупомянутые методы передачи чипа основаны на прямом контакте штампа с устройством. Однако у контактных методов есть некоторые недостатки. Например, множественные контакты могут вызвать загрязнение как штампа, так и устройства, что, в свою очередь, приведет к дефектам и нарушению последующей интеграции устройства. Трансферную печать, работающую в контактном режиме, трудно нанести на изогнутые носители.Кроме того, повторяющиеся контакты могут вызвать значительную нагрузку на устройство, что, в свою очередь, приведет к поломке тонкой микросхемы. По этим причинам также изучались методы бесконтактной печати [261]. Примером методов печати, работающих в бесконтактном режиме, является бесконтактная печать с лазерным управлением, разработанная Saeidpourazar et al. [261] (Рисунок 23a). Чиплеты забираются штампом PDMS. Импульсный лазерный луч освещает верхнюю часть штампа. Лазерный луч прозрачен для штампа, тогда как он поглощает устройство.Из-за различных тепловых характеристик штампа PDMS и микросхемы микросхема может расслаиваться и в конечном итоге отделяться от штампа на подложку приемника. Поскольку импульсный лазер не вызывает заметного повышения температуры в устройстве, потенциальное повреждение функциональных микросхем можно свести к минимуму. С помощью этой техники можно продемонстрировать сложную 2D- или 3D-сборку чипов (рис. 23b, c).
3.3.5. Применение методов переноса штампа
Перенос штампа – это универсальный метод сборки в масштабе микросхемы, который обеспечивает гетерогенную интеграцию широкого диапазона оптоэлектронных устройств, от светодиодов, лазеров, солнечных элементов и детекторов до сложных функциональных систем [106,139] .Этот метод может преодолеть ограничения традиционных методов сборки и создать множество новых функций и повысить системные характеристики существующих. Панели солнечных батарей [106] и излучающие экраны дисплеев [99] являются двумя примерами таких сложных систем с дополнительной функциональностью и улучшенными характеристиками. Многопереходные микромасштабные солнечные элементы с переносной печатью, показанные на рисунке 24а, были использованы для сборки экспериментального промышленного концентрационного модуля с зарегистрированной эффективностью до 35.5% (рисунок 24b). На рис. 24c, d показан дисплей с активной матрицей, состоящий из дискретных микро-светодиодов, которые собираются методом печати с переносом штампа с последующим соединением этих микро-светодиодов с помощью металлической проводки. Небольшие микро-светодиоды излучают достаточное количество света для высокой яркости, занимая при этом небольшую часть пространства на дисплее, что позволяет интегрировать панель с миниатюрными интегральными схемами для драйверов и других компонентов устройства для дополнительной функциональности. возможна интеграция на плоской подложке, этот метод переноса штампа также является мощным методом интеграции на изогнутые поверхности [129, 175, 250, 262, 263, 264, 265].Как следствие, можно производить широкий спектр гибких оптоэлектронных устройств (рис. 25). Например, гибкие оптико-жидкостные флуоресцентные датчики (рис. 25a), состоящие из поверхностно-излучающих лазеров с вертикальным внешним резонатором (VECSEL) на основе GaAs и кремниевых фотодиодов, были интегрированы в пластиковую полиэтилентерефталатную (ПЭТ) подложку, что демонстрирует возможности этого техника [175]. Такие гетероинтегрированные устройства демонстрируют минимальное снижение производительности без ущерба для внутренних свойств материалов.В другом примере были продемонстрированы матрицы фотоприемников, напечатанные на полусферически изогнутых поверхностях (рис. 25b) [264]. Такие устройства, конфигурация которых аналогична глазам млекопитающих, вызвали большой интерес к цифровым изображениям благодаря способности этой геометрии соответствовать поверхностям изображения Петцваля, связанным с простыми линзами. Создание таких устройств с помощью обычных технологий было бы затруднительным, поскольку большинство стандартных процессов выращивания, осаждения и изготовления основано на плоских поверхностях подложек.Юн и др. [262] продемонстрировали гибкие матрицы солнечных элементов на основе GaAs, интегрированные на подложку из ПЭТ посредством трансферной печати в сочетании с ELO (рис. 25c). Ячейки могут быть собраны в последовательную и / или параллельную конфигурацию для получения выходной мощности при высоких или низких напряжениях, что подразумевает важное преимущество использования малых ячеек, расположенных в формате большого массива. Также возможно изготовление электронного текстиля на основе трансферной печати [263] (рис. 25d). Искусственные реснички используются в этой работе в качестве адгезионных элементов, чтобы облегчить изготовление и интеграцию электронных устройств на тканую ткань с помощью трансферной печати.Такие устройства могут удобно прилегать к человеческому телу и естественным образом деформироваться при движении, что дает хорошие перспективы для разработки носимых устройств. Park et al. [250] разработали гибкие взаимосвязанные матрицы микросветодиодов AlGaInP с помощью трансферной печати, где межсоединения поддерживаются дугообразными мостовыми структурами, которые могут деформироваться в ответ на приложенную деформацию (рис. 25e). Такие гибкие светодиодные устройства открывают перспективы для складных дисплеев и биомедицинских приложений. Sun et al. [265] продемонстрировали переносную печать микро / нанопроволок GaAs для изгибаемых полевых транзисторов металл-полупроводник (MESFET) на пластиковых подложках (рис. 25f).Такие устройства могут найти широкий спектр применений, включая дисплеи, датчики, медицинские устройства и т. Д. Техника переноса штампа также позволяет создавать трехмерные объекты [233, 261, 266, 267]. Различные сложные трехмерные объекты, сформированные путем многократной печати, наложения и соединения микромасштабных частей или тонких пленок, изготовленных из одних и тех же материалов или из разнородных материалов, показаны ниже (рис. 26). В нескольких исследованиях трехмерная электроника была также получена с помощью печати с переводом штампа [224, 248]. Эти результаты показывают, что печать с переносом штампа имеет такие преимущества, как исключительная точность размещения и возможность формирования сложных конфигураций, открывая широкий спектр потенциальных приложений в 3D-интеграции и упаковке.
3,4. Перенос стружки с помощью жидкости
Поверхностное натяжение жидкости можно использовать для управления самосборкой небольших компонентов в заранее определенных местах [95, 96, 97, 268, 269, 270, 271, 272, 273, 274, 275, 276, 277, 278, 279]. Пример гидравлической сборки под управлением поверхностного натяжения микромасштабных деталей в заранее определенных областях показан ниже [276, 277] (рис. 27). Сборка достигается путем вытягивания образца вверх через границу раздела жидкость – жидкость – твердое тело. В этом процессе используется ступенчатое уменьшение межфазной энергии для транспортировки микросхем от подвески к границе раздела, предварительной ориентации микросхем в правильном направлении и сборки микросхем на подложке с узорчатым припоем [276].В результате достигается высокая скорость (62 500 стружек / 45 с), высокая точность (0,9 микрометра, 0,14 °) и высокий выход (> 98%) сборки очень мелких деталей размером всего 20 мкм. варианты вышеупомянутой технологии гидравлической сборки также были разработаны. К ним относятся: жидкостные методы направленной формы, основанные на заранее разработанных местах [272], самосборка на основе жидкого припоя [273], самосборка, направленная капиллярными силами, на основе гидрофильных / гидрофобных поверхностных структур [268] и / или их комбинации. [269 270].Эти методы могут быть расширены для достижения гетероинтеграции компонентов различных размеров [272,277]. Более того, широкий спектр устройств может быть сконструирован путем сборки жидкости на плоских или криволинейных поверхностях, включая светодиоды [269 270 271 274] и солнечные элементы [276 277]. С помощью этой техники можно также продемонстрировать сложные функциональные системы, такие как изогнутые дисплеи [280] и резиноподобные светодиодные осветительные модули [97], что подчеркивает универсальные возможности этой технологии в трехмерной сборке.
Поскольку гидравлическая сборка представляет собой процесс самосборки, она выполняется очень быстро, и сборка может быть завершена за считанные минуты. Этот метод также имеет отличную масштабируемость на сборочных участках и может преодолеть ограничение, заключающееся в том, что традиционные методы передачи стружки плохо работают на криволинейных поверхностях. Однако, когда образец тонкий и маленький, поверхностное натяжение может преобладать над его весом, что затрудняет сборку. Дополнительным недостатком является сложность выборочного переноса и ремонта дефектной стружки.По этим причинам методы сборки с помощью жидкости обычно используются для сборки компонентов с относительно большими размерами (более 100 мкм) и большой толщиной (более нескольких сотен микрон).
3.5. Электростатический перенос микросхемы
Электростатическая сборка использует силу сцепления, индуцированную внешним электрическим полем через набор проводящих электродов для манипулирования микрокомпонентами [281 282 283 284 285 286 287 288 289]. Другими словами, заряженные микрокомпоненты могут быть захвачены узорчатыми участками поверхности с локализованными электрическими полями.Электростатическая сила известна уже много лет. Несколько исследований силы электростатического поля в основном были сосредоточены на манипуляции с микрочастицами [284]. Однако эта концепция также была исследована для работы с пластинами на макроуровне [283] и сборки устройств на микромасштабе [281, 283, 286, 287, 288, 289]. Недавно была исследована коммерческая осуществимость этого метода для манипулирования микрочипом. Например, PARC разработал микрокомпонентный принтер, основанный на этой концепции [289] (рис. 28a – c).Микрочипы суспендированы в водных растворителях. Матрица фототранзисторов предназначена для создания адресуемого электрического поля, которое может управлять заряженными чипами параллельно с помощью перемешивания. Собранные микрочипы затем могут быть перенесены на целевую подложку с помощью плоского резинового штампа или бесконтактной электростатической системы на основе роликовой ленты. Например, кремниевые чиплеты с одинаковыми или разными размерами до 10 мкм могут быть точно собраны на целевой подложке (рис. 28d, e).
По сравнению с другими методами сборки, метод статического электричества позволяет быстро сортировать, размещать и ориентировать микрообъекты чрезвычайно малых размеров по индивидуальным шаблонам. Этот метод потенциально имеет преимущество высокой пропускной способности и низкой стоимости, поскольку это действительно программируемый метод сборки, который позволяет быстро манипулировать небольшими микросхемами параллельно. Однако точное управление электростатической силой затруднено. Есть свидетельства того, что чрезмерная электростатическая сила может повредить микросхемы, что приведет к выходу из строя функционального устройства.
4. Резюме и перспективы
Мы суммировали различные технологии гетероинтеграции полупроводниковых материалов и устройств с помощью переноса слоев и переноса кристалла. Среди них некоторые методы переноса слоев, такие как эпитаксиальный отрыв и вызванное напряжением расслоение, позволяют на практике переносить сверхтонкие полупроводниковые пленки в масштабе пластины экономичным способом, сохраняя при этом исходную подложку для выращивания, что делает их привлекательными для практического объема. производство. Другие методы переноса на уровне микросхемы предоставляют практические способы, позволяющие гибридной сборке разнородных материалов и компонентов создавать сложные функциональные устройства и системы, независимо от условий их роста и изготовления.Во многих случаях такие функциональные системы, которые трудно реализовать с помощью традиционных технологий сборки, демонстрируют улучшенные характеристики устройства и расширенные функциональные возможности. Например, некоторые из методов, представленных в этом обзоре, такие как печать с переносом штампа, позволяют конформную интеграцию микромасштабных компонентов на гибкие подложки и изогнутые поверхности, открывая возможность демонстрации сложных микродисплейных систем и гибких оптоэлектронных устройств. С другой стороны, сборка с помощью жидкости позволяет точно собирать компоненты в заранее разработанных местах, используя силу поверхностного натяжения жидкости или жидкие припои, и, таким образом, генерирует программируемые модели устройств и системы по желанию.
Несмотря на значительный прогресс в технологиях переноса в масштабе слоев и кристаллов, при использовании этих методов необходимо преодолеть множество проблем, таких как проблемы, связанные со скоростью переноса, пакетной обработкой, точностью переноса, выходом переноса и стоимостью сборки. Поскольку каждый метод переноса имеет свои преимущества и ограничения, необходимо тщательно выбирать метод переноса слоя или микросхемы для конкретного приложения. Кроме того, оптимизация существующих методов и разработка новых будут мотивировать дальнейшие и расширенные усилия в будущем.Следующие направления исследований заслуживают дальнейшего изучения:
Методы переноса крупномасштабных слоев. Некоторые методы продемонстрировали возможность переноса на тонкие пленки, но перенос ограничен только очень небольшими областями, что ограничивает их практическое использование в крупномасштабном производстве. Кроме того, ухудшенное качество тонких пленок, часто сопровождающееся повышенной шероховатостью и ухудшенными оптическими характеристиками, является еще одним критическим фактором, ограничивающим практическое использование этих методов. ELO представляет собой многообещающий метод для технологии переноса слоев в масштабе пластины.Однако дальнейшие усилия должны быть сосредоточены на изучении передовых эпитаксиальных методов путем введения подходящих жертвенных слоев, чтобы способствовать быстрому ELO, при этом гарантируя, что качество эпитаксиального слоя не будет явно ухудшено. Соответствующие травители также должны быть правильно выбраны, чтобы минимизировать продолжительность травления и повреждения, вызванные химическим травлением. Эпитаксия с помощью VDW – еще один многообещающий метод, который необходимо изучить в дальнейшем для переноса слоев на уровне пластин. Однако эпитаксия на слоистых 2D полупроводниках остается сложной задачей.Следовательно, необходимо продолжать усилия по выбору правильного двумерного жертвенного слоя и улучшению динамики роста эпитаксии VDW путем оптимизации параметров роста и минимизации дислокаций на границе раздела.
Перенос микрочипа с высокой производительностью, высокой точностью и высокой пропускной способностью. Методы переноса на уровне микросхемы имеют решающее значение для гетероинтеграции различных компонентов при создании многофункциональных устройств и систем. Однако существующие проблемы в основном связаны с низким уровнем передачи и пропускной способности.Поэтому усилия будут сосредоточены на разработке методов параллельной передачи, которые могут существенно повысить пропускную способность, манипулируя и размещая несколько микросхем одновременно в каждом цикле передачи. Печать с переносом штампа, перенос с помощью лазера или сборка с помощью жидкости – типичные технологии с возможностью параллельного переноса, которые более достойны дальнейшего изучения, чем методы, основанные на переносе один к одному. Однако факторы, влияющие на производительность переноса и точность размещения, должны быть тщательно изучены, чтобы соответствовать потребностям массового производства.Программируемый перенос – еще один предмет исследования.
Возможность интеграции криволинейных поверхностей и 3D-интеграции.

Ламинат 33 класс 12 мм Германия

Водостойкий ламинат 12 мм из Германии

Ламинат 33 класс 12 мм Германия водостойкий. Отзывы, характеристики, как правильно выбрать.

чем отличается от ламината 32 класса, и изделий 31, 34 классов, отзывы, виды ламината 33 класса

Классический и влагостойкий ламинат 33 класса, особенности ламината с фаской

Ламинат 33 класса под плитку, технические характеристики

Читайте больше о влвгостойком ламинате

Китай производитель ламинатных полов, виниловые полы, поставщик полов Spc

Конструкция на основе наноламината для УФ-лазерных покрытий зеркал

Наноматериалы | Бесплатный полнотекстовый | Методы переноса на уровне слоев и микросхем для функциональных устройств и систем: обзор

1.Введение

2. Методы переноса слоя

2.1. Перенос слоя посредством эпитаксиального отрыва (ELO)

2.1.1. ELO при помощи высвобождающего слоя с согласованной решеткой

2.1.2. ELO при поддержке гетерогенного высвобождающего слоя

2.1.3. ELO с помощью микро / наноразмерных структур

2.1.4. Фотоэлектрохимическое (PEC) или электрохимическое (EC) травление. Методы травления

2.2. Перенос слоя с помощью лазерного отрыва (LLO)

2.3. Перенос слоя с помощью механического разъединения

2.3.1. Отслаивание, вызванное напряжением

2.3.2. Двухмерное слоистое расслоение

2.3.3. Отслаивание с помощью воды

2.4. Перенос слоев с помощью Smart Cut

3. Методы переноса в масштабе кристалла

3.1. Chip Transfer by ELO

3.2. Перенос чипа с использованием лазерных технологий

3.2.1. Перенос чипа с помощью LLO

3.2.2. Перенос чипа посредством лазерно-индуцированного прямого переноса (LIFT)

3.3. Перенос чипа методом переноса штампа

3.3.1. Принципы печати с переносом штампа

3.3.2. Структуры сменных микросхем

3.3.3. Штамповые материалы, конструкции и изготовление

3.3.4. Варианты методов печати с переносом штампа

3.3.5. Применение методов переноса штампа

3,4. Перенос стружки с помощью жидкости

3.5. Электростатический перенос микросхемы

4. Резюме и перспективы

Добавить комментарий Отменить ответ