Name: nanomoulding of functional materials, a versatile complementary pattern replication method to nanoimprinting
Uploaded: 2013-01-23T12:00:00
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Los autores agradecen a M. Leboeuf para obtener ayuda con el AFM Lee, W. para el maestro de aluminio texturado anódicamente y la Oficina Federal Suiza de Energía y la Swiss National Science Foundation para su financiación. Una parte de este trabajo se llevó a cabo en el marco del proyecto FP7 &quot;Fast Track&quot;, financiado por la CE en virtud del acuerdo de subvención no 283501.

1. Fabricación de Moldes Usamos nuestra instalación de fabricación casera nanoimpresión para la fabricación del molde Ref siguiente negativos. 6, pero cualquier configuración de nanoimpresión alternativa tendrán ningún problema. Alternativamente, un funcionalizado polidimetilsiloxano (PDMS) moho también podría funcionar. <ol><li> Fabricar o comprar un maestro de transporte adecuada el patrón de escala nanométrica para ser transferidos. En principio, cualquier maestr...

<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 permite la transferencia de nanopatterns arbitrarias en materiales funcionales. La comparación de los pasos de procesamiento individuales en la Figura 1 y 2 revela la estrecha relación entre nanomoulding y nanoimpresión. La principal diferencia entre nanomoulding y nanoimpresión es el paso adicional de material de deposición en la Figura 2e. El flujo de proceso restante es idéntica. Nanomoulding por lo tanto se puede realizar en cualquier configuraci?...

Nanoestampación ha adquirido una enorme importancia en muchos campos de la nanotecnología y las ciencias aplicadas. Generación de patrones es el primer paso y puede llevarse a cabo mediante enfoques desde arriba, como la litografía por haz de electrones o enfoques de abajo a arriba sobre la base de métodos de auto montaje, tales como la litografía de nanoesferas o de copolímero de bloque litografía 1. Tan importante como la generación de patrones es la replicación de patrones. Además de fotolitografía, nanoimpresión (Figura 1) ha surgido como una alternativa prometedora en particular adecuado para alto rendimiento de gran superficie patrones a nanoescala a bajo costo 2-4. Mientras que la fotolitografía requiere una máscara estampada, nanoimpresión se basa en una estructura maestro prefabricado. Transferencia del patrón desde el maestro se realiza con frecuencia en un termoplástico o un polímero curable por UV o térmicamente. Sin embargo, hay muchos casos, donde es deseable para transferir el patrón directamente sobre un material funcional. &lt;clase p = &quot;jove_content&quot;&gt; Aquí se describe un método de replicación basada en nanomoulding y capa de transferencia (Figura 2), que se presentó recientemente en la referencia. 5 para transferir patrones funcionales a nanoescala sobre electrodos de óxido de zinc. Nuestro método nanomoulding se puede implementar fácilmente si una configuración de nanoimpresión es disponible. Nanomoulding ofrece el potencial de ser generalizada a muchos otros materiales funcionales, pilas de materiales y dispositivos incluso completas, siempre que el material del molde se elige de manera que sea compatible con el proceso de deposición de material (es). Como ejemplo presentamos aquí nanomoulding de conductor transparente de óxido de zinc (ZnO) electrodos depositados por deposición química de vapor (CVD), que encuentran su aplicación para mejorar la retención de la luz en las células solares 5.

<table border="1"><tbody><tr><td> Nombre del reactivo </td><td> Empresa </td><td> Número de catálogo </td><td> Comentarios (opcional) </td></tr><tr><td> Nanoimpresión resina </td><td> Microresist </td><td> Ormostamp </td><td></td></tr><tr><td> (1H, 1H, 2H, 2H-Perfluoroctyl)-trichlorsilane, anti-adherencia agente </td><td> Sigma Aldrich </td><td> 448931-10G </td><td></td></tr><tr><td> Portaobjetos de vidrio </td><td> Schott </td><td> AF32 eco </td><td> 0,5 mm </td></tr><tr><td> Naftalato de polietileno (PEN) hojas </td><td> Goodfellow </td><td> ES361090 </td><td> 0,125 mm </td></tr><tr><td> (C 2 H 5) 2 Zn </td><td> Akzo Nobel </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Ag sputter 4N objetivo </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> EQUIPO </td></tr><tr><td> Nanoimpresión sistema </td><td> Home-construido </td><td></td><td></td></tr><tr><td> LP-CVD sistema </td><td> Home-construido </td><td></td><td></td></tr><tr><td> PVD sistema </td><td> Leybold </td><td> Univex 450 B </td><td></td></tr><tr><td> PE-CVD reactor </td><td> Indeotec </td><td> Pulpo I </td><td></td></tr><tr><td> SEM </td><td> JEOL </td><td> JSM-7500 TFE </td><td></td></tr><tr><td> AFM </td><td> Instrumentos Digitales </td><td> Nanoscope 3100 </td><td></td></tr></tbody></table>

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

Se describe una técnica que permite nanomoulding bajo costo patrones a nanoescala de materiales funcionales, pilas de materiales y dispositivos completos. Nanomoulding combinada con la capa de transferencia permite la replicación de los patrones superficiales arbitrarias de una estructura maestro sobre el material funcional. Nanomoulding se puede realizar en cualquier configuración de nanoimpresión y se puede aplicar a una amplia gama de materiales y procesos de deposición. En particular, se demuestra la fabricación de electrodos transparentes estampadas de óxido de zinc para aplicaciones de captura de luz en las células solares.

<html> La figura 3 resume algunos ejemplos ilustrativos de estructuras nanomoulded. Una estructura maestra ZnO crecido por CVD sobre vidrio se muestra en (a). El correspondiente nanomoulded ZnO réplica se muestra en (d). La comparación de la altura local (g) y el ángulo (j) histogramas extraídos de imágenes de AFM revelan la alta fidelidad de la nanomoulding proceso. Análogos resultados se muestran para una rejilla unidimensional fabricado por litografía interferencia (b, e, h, k) y aluminio anód...

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

Se describe una técnica que permite nanomoulding bajo costo patrones a nanoescala de materiales funcionales, pilas de materiales y dispositivos completos. Nanomoulding se puede realizar en cualquier configuración de nanoimpresión y se puede aplicar a una amplia gama de materiales y procesos de deposición.

Nanomoulding de Functional Materials, un versátil método complementario para la replicación de patrones para nanoimpresión

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

Research

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Síntesis y funcionalización de 3D Materiales Nano-grafeno: grafeno aerogeles y grafeno Asambleas Macro

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