Name: nanomoulding of functional materials, a versatile complementary pattern replication method to nanoimprinting
Uploaded: 2013-01-23T12:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting at JoVE.com

Авторы выражают благодарность М. Лебеф за помощь в AFM, W. Lee для анодно текстурированной мастер алюминия и Швейцарского федерального управления энергетики и Швейцарского национального научного фонда для финансирования. Часть этой работы была проведена в рамках FP7 проекта «Fast Track», финансируемого Европейской Комиссией в рамках гранта соглашение не 283501.

1. Изготовление пресс-форм Мы используем наш самодельный nanoimprinting установки для изготовления отрицательных форм следующих Ref. 6, но любые альтернативные настройки nanoimprinting будет прекрасно работать. Кроме того функционализированного полидиметилсилоксана (PDMS) плесень...

<ol>
	<li>Geissler, M., Xia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Patterning:+Principles+and+Some+New+Developments.">Patterning: Principles and Some New Developments.</a> Advanced Materials. 16 (15), 1249-1269 (2004).</li><li>Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoimprint+Lithography:+Methods+and+Material+Requirements.">Nanoimprint Lithography: Methods and Material Requirements.</a> Advanced Materials. 19, 495-513 (2007).</li><li>Ahn, S. H., Guo, L. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-Area+Roll-to-Roll+and+Roll-to-Plate+Nanoimprint+Lithography:+A+Step+toward+High-Throughput.">Large-Area Roll-to-Roll and Roll-to-Plate Nanoimprint Lithography: A Step toward High-Throughput.</a> Application of Continuous Nanoimprinting. ACS Nano. 3 (8), 2304-2310 (2009).</li><li>Battaglia, C., Escarr&#233;, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanoimprint+Lithography+for+High-Efficiency+Thin-Film+Silicon+Solar+Cells.">Nanoimprint Lithography for High-Efficiency Thin-Film Silicon Solar Cells.</a> Nano Letters. 11, 661-665 (2011).</li><li>Battaglia, C., Escarr&#233;, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomoulding+of+Transparent+Zinc+Oxide+Electrodes+for+Efficient+Light+Trapping+in+Solar+Cells.">Nanomoulding of Transparent Zinc Oxide Electrodes for Efficient Light Trapping in Solar Cells.</a> Nature Photonics. 5, 535-538 (2012).</li><li>Escarr&#233;, J., S&#246;derstr&#246;m, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Fidelity+Transfer+of+Nanometric+Random+Textures+by+UV+Embossing+for+Thin+Film+Solar+Cells+Applications.">High Fidelity Transfer of Nanometric Random Textures by UV Embossing for Thin Film Solar Cells Applications.</a> Solar Energy Materials &amp; Solar Cells. 95, 881-886 (2011).</li><li>Fa&#255;, S., Feitknecht, L., Schl&#252;chter, R., Kroll, U., Vallat-Sauvain, E., Shah, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rough+ZnO+layers+by+LP-CVD+process+and+their+effect+in+improving+performances+of+amorphous+and+microcrystalline+silicon+solar+cells.">Rough ZnO layers by LP-CVD process and their effect in improving performances of amorphous and microcrystalline silicon solar cells.</a> Solar Energy Materials and Solar Cells. 90, 2960-2967 (2006).</li><li>Zhao, X. -. M., Xia, Y., Whitesides, G. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fabrication+of+Three-Dimensional+Micro-Structures:+Microtransfer+Molding.">Fabrication of Three-Dimensional Micro-Structures: Microtransfer Molding.</a> Advanced Materials. 8, 837-840 (1996).</li><li>Hampton, M. J., Williams, S. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Patterning+of+Sub-500+nm+Inorganic+Oxide+Structures.">The Patterning of Sub-500 nm Inorganic Oxide Structures.</a> Advanced Materials. 20, 2667-2673 (2008).</li><li>Bass, J. D., Schaper, C. D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transfer+Molding+of+Nanoscale+Oxides+Using+Water-Soluble+Templates.">Transfer Molding of Nanoscale Oxides Using Water-Soluble Templates.</a> ACS Nano. 5 (5), 4065-4072 (2011).</li><li>Escarr&#233;, J., Nicolay, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Nanomoulded+front+ZnO+contacts+for+thin+film+silicon+solar+cell+applications.">Nanomoulded front ZnO contacts for thin film silicon solar cell applications.</a> , (2012).</li><li>Sontheimer, T., Rudigier-Voigt, E., Bockmeyer, M., Klimm, C., Schubert-Bischoff, P., Becker, C., Rech, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large-area+fabrication+of+equidistant+free-standing+Si+crystals+on+nanoimprinted+glass.">Large-area fabrication of equidistant free-standing Si crystals on nanoimprinted glass.</a> Phys. Status Solidi. RRL. 5, 376-379 (2011).</li></ol>

Nanomoulding позволяет передавать nanopatterns на произвольных функциональных материалов. Сравнение отдельных этапов обработки на рисунках 1 и 2 показывает тесную взаимосвязь между nanomoulding и nanoimprinting. Основное различие между nanomoulding и nanoimprinting является дополнительным шаг...

Nanopatterning приобрела огромное значение во многих областях нанотехнологий и прикладных наук. Pattern поколения является первым шагом и может быть достигнуто путем сверху вниз подходов, таких как электронно-лучевой литографии или снизу вверх подходы, основанные на самостоятельной сборки методы, такие как литография наносферы или блок-сополимер литографии 1. Как важно, как картина поколения шаблон репликации. Кроме того фотолитографии, nanoimprinting (рис. 1) появился как перспективную альтернативу, в частности, подходит для высокой пропускной большой площади нано структурирования по низкой цене 2-4. В то время как фотолитографии требует узорной маски, nanoimprinting опирается на структуру мастер сборных. План перехода от мастера обычно проводится в термопластичный или УФ-или термически отверждаемых полимеров. Однако есть много случаев, когда желательно, чтобы передать картину непосредственно на функциональных материалов. &lt;р = класса &quot;jove_content&quot;&gt; Здесь мы опишем репликации метод, основанный на nanomoulding и слой передачи (рис. 2), который мы недавно ввели в работе. 5 до передачи наноразмерных функциональных моделей на электродах оксида цинка. Наши nanomoulding метод может быть легко реализована, если nanoimprinting установки доступны. Nanomoulding предлагает потенциал, чтобы быть обобщен на многие другие функциональные материалы, материалы, трубы и даже комплектных устройств, при условии, что формовочного материала выбрана так, что она совместима с процессом осаждения материала (ов). В качестве примера мы приведем здесь nanomoulding из прозрачного проводящего оксида цинка (ZnO) электроды на хранение химического осаждения из паровой фазы (CVD), которые находят свое применение для повышения свет захвата в солнечных батареях 5.

<table border="1"><tbody><tr><td> Название реагента </td><td> Компания </td><td> Номер по каталогу </td><td> Комментарии (по желанию) </td></tr><tr><td> Nanoimprinting смолы </td><td> Microresist </td><td> Ormostamp </td><td></td></tr><tr><td> (1Н, 1Н, 2Н, 2Н-Perfluoroctyl)-трихлорсилана, антиадгезионный агент </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 448931-10G </td><td></td></tr><tr><td> Стеклах </td><td> Schott </td><td> AF32 экологически </td><td> 0,5 мм </td></tr><tr><td> Полиэтилен naphtalate (PEN) листов </td><td> Goodfellow </td><td> ES361090 </td><td> 0,125 мм </td></tr><tr><td> (C 2 H 5) 2 Zn </td><td> Akzo Nobel </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ag распыления целевой 4N </td><td> Heraeus </td><td> 81062165 </td><td></td></tr><tr><td> B 2 H 6, SiH 4, H 2, B (CH 3) 3, PH 3, CH 4, CO 2 </td><td> Messer </td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td> ОБОРУДОВАНИЕ </td></tr><tr><td> Nanoimprinting системы </td><td> Самодельный </td><td></td><td></td></tr><tr><td> LP-CVD системы </td><td> Самодельный </td><td></td><td></td></tr><tr><td> PVD системы </td><td> Leybold </td><td> Univex 450 B </td><td></td></tr><tr><td> PE-CVD реактор </td><td> Indeotec </td><td> Octopus я </td><td></td></tr><tr><td> SEM </td><td> JEOL </td><td> JSM-7500 TFE </td><td></td></tr><tr><td> AFM </td><td> Digital Instruments </td><td> Наноскоп 3100 </td><td></td></tr></tbody></table>

nanomoulding of functional materials, a versatile complementary pattern replication method to nanoimprinting

Мы описываем технику nanomoulding, которая позволяет недорогим нано структурирования функциональных материалов, материалов трубы и полный устройств. Nanomoulding в сочетании с передачей слой обеспечивает репликацию произвольных структуры поверхности с мастер-структуры на функциональную материала. Nanomoulding могут быть выполнены на любом nanoimprinting установки и может быть применен к широкому спектру материалов и процессов осаждения. В частности, мы покажем, изготовление узорной прозрачных электродов оксида цинка для легкого захвата применения в солнечных элементах.

<html> На рисунке 3 приведены некоторые примеры, иллюстрирующие nanomoulded структур. Структуры ZnO мастер выросла на сердечно-сосудистых заболеваний на стекле показано на рисунке (а). Соответствующее nanomoulded ZnO реплики показано в (г). Сравнение локальной высоты (г) и углов (J) гистограммы, и?...

Watch this Scientific Journal Video about Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting at JoVE.com

Nanomoulding of Functional Materials, a Versatile Complementary Pattern Replication Method to Nanoimprinting

Мы описываем технику nanomoulding, которая позволяет недорогим нано структурирования функциональных материалов, материалов трубы и полный устройств. Nanomoulding могут быть выполнены на любом nanoimprinting установки и может быть применен к широкому спектру материалов и процессов осаждения.

Nanomoulding функциональных материалов, Универсальный дополнительный метод репликации Шаблон для Nanoimprinting

We describe a nanomoulding technique which  allows low-cost nanoscale patterning of functional materials, materials stacks  and full devices. Nanomoulding ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Using Neutron Spin Echo Resolved Grazing Incidence Scattering to Investigate Organic Solar Cell Materials

Использование нейтронного спина Эхо Решенные выпаса заболеваемости рассеяния для расследования органических материалов солнечных батарей

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped ...

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

Кастинг протоколы по производству открытого Сотовые алюминиевые Пены по репликации Техника и влияние на пористость

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Preparation and Reactivity of Gasless Nanostructured Energetic Materials

Подготовка и реактивность безгазовых наноструктурных энергетических материалов

High-Energy Ball Milling (HEBM) is a ball milling process where a powder mixture placed in the ball mill is subjected to high-energy collisions from the ...

Synthesis and Functionalization of 3D Nano-graphene Materials: Graphene Aerogels and Graphene Macro Assemblies

Синтез и Функционализация 3D нано-графена материалов: графена АЭРОГЕЛЕЙ и графена Макро Ассамблей

Efforts to assemble graphene into three-dimensional monolithic structures have been hampered by the high cost and poor processability of graphene. ...

Advanced Experimental Methods for Low-temperature Magnetotransport Measurement of Novel Materials

Расширенный Экспериментальные методы низкотемпературной магнитотранспорте измерения новых материалов

Novel electronic materials are often produced for the first time by synthesis processes that yield bulk crystals (in contrast to single crystal thin film ...

Standardized Method for Measuring Collection Efficiency from Wipe-sampling of Trace Explosives

Стандартизированный метод измерения эффективности сбора из обтирочного выборки взрывчатых веществ трассировки

One of the limiting steps to detecting traces of explosives at screening venues is effective collection of the sample. Wipe-sampling is the most common ...

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

A Novel Method for In Situ Electromechanical Characterization of Nanoscale Specimens

Новый метод для<em&gt; Разное</em&gt; Электромеханическая характеристика наноразмерных образцов

Electrically assisted deformation (EAD) is increasingly being used to improve the formability of metals during processes such as sheet metal rolling and ...

A Fabrication and Measurement Method for a Flexible Ferroelectric Element Based on Van Der Waals Heteroepitaxy

Изготовление и метод измерения для элемента гибкого сегнетоэлектриков, основанный на Heteroepitaxy ван-дер-Ваальса

Flexible non-volatile memories have received much attention as they are applicable for portable smart electronic device in the future, relying on ...

Multiscale Structures Aggregated by Imprinted Nanofibers for Functional Surfaces

Мультимасштабный структуры агрегирования тисненой нановолокна для функциональных поверхностей

Multiscale surface structures have attracted increasing interest owing to several potential applications in surface devices. However, an existing ...

Studying Large Amplitude Oscillatory Shear Response of Soft Materials

Изучая большой амплитуды колебательной сдвиг ответ из мягких материалов

We investigate the sequence of physical processes exhibited during large amplitude oscillatory shearing (LAOS) of polyethylene oxide (PEO) in dimethyl ...