中科院寧波材料所成功研制出三維微納結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)
納米制造技術(shù)是實現(xiàn)納米結(jié)構(gòu)、器件、系統(tǒng)生產(chǎn)的基礎(chǔ)，以微納器件制造需求或關(guān)鍵技術(shù)為牽引，解決微納米制造的設(shè)計、裝備、工藝以及應(yīng)用等關(guān)鍵技術(shù)問題，是提升納米制造技術(shù)的關(guān)鍵。特別是隨著三維芯片制造、三維信息存儲、仿生智能材料、超材料、MEMS器件的研究深入，傳統(tǒng)的加工工藝越來越難以滿足其發(fā)展需求，研究新的三維微納加工技術(shù)顯得日趨重要。
為了方便實現(xiàn)材料和器件在微納尺寸下的三維合成，進而實現(xiàn)其高度集成化和多功能化，寧波材料所許高杰研究團隊，與美國佐治亞理工學院俞敏峰教授緊密合作，成功研制出“直寫式”三維微納結(jié)構(gòu)制備系統(tǒng)，實現(xiàn)了金屬材料微米/納米級別的單線和陣列的快速生長。目前，微/納米線生長速度可達1.3μm/s，比典型的薄膜沉積速度快幾個數(shù)量級。
該系統(tǒng)是將電化學沉積與蘸筆工藝結(jié)合起來，電解液從電極出來后被直接還原固化，可以形成高深寬比（100以上）的微納結(jié)構(gòu)。采用自動控制技術(shù)，可方便地制備復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)和陣列。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該“直寫式”電化學沉積技術(shù)工藝簡單、易于操作，能夠有效降低集成電路和微電子器件尺寸，利于在微納器件中集成更多功能。液相“直寫”技術(shù)由于能夠在常溫、常壓下完成，既可以進行納米圖案沉積、完成納米光刻功能；也可以進行納米結(jié)構(gòu)成型，完成納米功能器件的制作；還可以對基本納米材料單元進行操控，完成納米集成，是滿足生物納米器件、仿生系統(tǒng)、大面積柔性光電子器件與系統(tǒng)等制造要求的重要手段之一。采用該技術(shù)既可以用于制備高頻太赫茲天線、精密傳感器，也可以實現(xiàn)微器件長距離、越障互聯(lián)，還可以用來合成新材料單晶或多晶等。如果采用陣列式筆頭，該技術(shù)可以將批量制備技術(shù)與材料的微納尺度效應(yīng)結(jié)合起來，易于批量制備。
奇文共欣賞,疑義相與析。本團隊愿同國內(nèi)外相關(guān)研究團隊加強交流，期待與你們的合作。該研究工作得到了中科院王寬城科研獎金項目、寧波市科技創(chuàng)新團隊以及寧波市自然科學基金的支持。
三維“書寫式”微納結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)-制備臺
“書寫式”設(shè)備的筆尖形貌
“書寫式”平臺制備的銅線陣列
（納米事業(yè)部）