粘性紫外线敏感胶带使 2D 材料转移更容易 – 物理世界

一种对紫外线敏感的新型胶带可以更轻松、更便宜地将石墨烯等二维材料转移到不同的表面上。据其日本开发商称，新的胶带技术可以彻底改变二维材料转移，使我们更接近将此类材料集成到设备中。

二维材料构成了许多先进电子和光电子设备的基础。然而，由于它们只有几个原子厚，因此这些材料很难转移到设备表面上。目前的方法非常复杂，通常涉及用腐蚀性酸蚀刻基材。这些材料的极薄性也意味着它们在制造过程中通常需要聚合物薄膜来支撑它们。随后必须用溶剂去除该薄膜，这既耗时又昂贵，并且可能会引入不必要的缺陷，从而降低其电子和机械性能，从而损坏材料。

新型功能性胶带

研究人员领导 前弘树 of 九州大学 说他们现在已经找到了替代解决方案。该团队在人工智能（AI）的帮助下开发了这种新型功能性胶带，由聚烯烃薄膜和薄粘合层制成。在暴露于紫外线之前，胶带与石墨烯（一种二维形式的碳）表现出强烈的范德华相互作用并粘附在其上。紫外线照射后，这些相互作用减弱，因此石墨烯可以轻松释放并转移到目标表面上。在紫外线照射后，胶带也会稍微变硬，这使得从胶带上剥离石墨烯变得更加容易。

与日本制造公司的专家合作 日东电工之后，研究人员随后开发了用于其他技术上重要的二维材料的转移胶带。其中包括六方氮化硼（hBN）（有时被称为白色石墨烯或“石墨烯的表亲”）和过渡金属二硫属化物（TMD），它们在后硅电子领域显示出前景。在使用光学和原子力显微镜获得的图像中，与使用传统方法转移的材料相比，这些材料在胶带转移后的表面显得更光滑，并且包含的​​缺陷更少。

灵活且易于切割尺寸

由于 UV 胶带具有柔韧性，并且（与保护性聚合物薄膜不同）在转移后不需要用有机溶剂去除，因此它可以与弯曲或对此类溶剂敏感的基材（例如塑料）一起使用。阿戈认为这可以扩大胶带的应用范围，他和他的同事通过制造一种使用石墨烯来感应太赫兹辐射的塑料装置来证明了这一点。 “这种设备对于医学成像或机场安全可能很有前景，因为这种辐射可以像 X 射线一样穿过物体，”他解释道。

UV 胶带也很容易切割成所需的尺寸，从而更容易转移适量的 2D 材料。研究人员称之为“切割和转移”过程，将最大限度地减少浪费并降低成本。

一次持续的合作

在开发新胶带之前，Ago 的研究小组在化学气相沉积技术上工作了 10 多年，以此作为合成高质量石墨烯、六方氮化硼和 TMD 的方法。他说，在那段时间，许多研究人员索要了他们的样品，但他们中的大多数人在将这些二维材料转移到基材上时遇到了问题。 “因此我想：如果他们可以轻松地自己完成这项转移呢？这就是我们开始尝试制作 2D 材料胶带的原因。”Ago 说道。

为了推进这项技术，Ago 与 Nitto Denko 合作，该公司生产各种胶带。由于这些胶带更常用于纸张等厚材料，因此合作一开始很困难，但他们的工作得到了回报：“经过广泛研究，我们终于成功开发出适合二维材料清洁转移的 UV 胶带和转移工艺。”以前告诉 物理世界.

迈向二维材料的大规模制造工艺

Ago 表示该技术最直接的应用，该团队在 自然电子, 是将其集成到二维材料的大规模制造工艺中。从那时起，他补充道：“我个人期望通过我们的 UV 胶带转移技术开发出尖端的先进设备，因为我们可以转移各种类型的 2D 材料，甚至可以将这些材料堆叠在一起 不同的方向，一个允许新电子特性出现的过程设立的区域办事处外，我们在美国也开设了办事处，以便我们为当地客户提供更多的支持。“

尽管转移过程相对顺利，但 Ago 和同事承认，它确实在 2D 材料中产生了一些皱纹和气泡。他们正在努力改进粘合剂层的成分，这可能有助于解决这个问题。另一个改进的重点是增加转移的 2D 材料的尺寸，使其超出目前使用的 4 英寸（102 毫米）晶圆。

“我还想开发使用不同类型的 2D 材料和 UV 胶带制造更复杂的设备，”Ago 透露。 “这些可能会极大地改变电子和光子设备的生产方式。”他表示，与学术界和工业界的进一步合作可以使团队“改进这种独特的磁带传输技术，并推动使用二维材料实现商业产品”。

• SEO 支持的内容和 PR 分发。 今天得到放大。
• PlatoData.Network 垂直生成人工智能。 赋予自己力量。 访问这里。
• 柏拉图爱流。 Web3 智能。 知识放大。 访问这里。
• 柏拉图ESG。 碳， 清洁科技, 能源， 环境， 太阳能， 废物管理。 访问这里。
• 柏拉图健康。 生物技术和临床试验情报。 访问这里。
• Sumber: https://physicsworld.com/a/sticky-uv-sensitive-tape-makes-2d-material-transfers-easier/