مائکرو الیکٹرانکس اور نانو الیکٹرانکس آلات کی ترقی اور تیاری کے لئے فلم پیٹرن پروسیسنگ میں الٹرااسٹ لیزرز (پکنیکنڈ یا فیمٹوسیکنڈ) تیزی سے استعمال ہوتے ہیں۔ اس کی مصنوعات کی ایپلی کیشنز میں فوٹوولٹک سیل ، ڈسپلے ، سینسر ، یا بڑے فارمیٹ نامیاتی الیکٹرانک مصنوعات شامل ہیں۔ الٹرااسٹ لیزرز کے اہم فوائد میں محدود تھرمل اثر اور تیز رفتار توانائی کی کھپت شامل ہیں ، جو احساس کرنے میں مدد ملتی ہےپیٹرنپیچیدہ الٹرا پتلا کثیر پرت فلم کے ڈھانچے کی کارروائی.
نانوومیٹریلز کے دور کی آمد انتہائی تیز رفتار ، اعلی کارکردگی اور چھوٹے سازو سامان کے ل processing پروسیسنگ کے نئے امکانات فراہم کرتی ہے۔ تاہم ، کسی بھی جوہری پرت سے کم موٹائی کے ساتھ اس طرح کے نئے نانوومیٹریوں پر کارروائی کرنا تکنیکی لحاظ سے انتہائی مشکل ہے۔ اس مضمون میں جوہری سطح کے دو جہتی کاربن لاٹوں ، یعنی گرافین کے رنگ پروسیسنگ کے لئے الٹرااسٹ لیزرز کی درخواست کی وضاحت کی گئی ہے۔
گرافین اور لیزر تابکاری
پچھلے دس سالوں میں ، گرافین نے فوٹوولٹک سیلز ، آپٹیکل الیکٹرانکس ، سینسرز ، کیمیائی رد عمل ، اور توانائی کے ذخیرہ کرنے سمیت مختلف شعبوں میں اپنی انوکھی خصوصیات اور اس کی درخواست کی وجہ سے بہت توجہ مبذول کرائی ہے۔ اس صنعت نے سلیکن مائکرو الیکٹرانکس جیسے روایتی طریقوں پر مبنی ایک طرح سے گرافین پر مبنی ٹیکنالوجیز تیار کیں۔ گرافین آلات کی ترقی میں لیزر پروسیسنگ کا استعمال ابھی شروع ہوا ہے ، لیکن اس میں بڑی صلاحیت ظاہر ہوئی ہے۔ لیزر بیم کا استعمال گرافین پر مختلف سلوک کرنے کے ل. کیا جاسکتا ہے ، جس میں مختلف سطحوں پر لیزر کی مدد سے گرافین کی نمو اور پیٹرن میں کمی شامل ہے۔
الٹرااسفٹ لیزرز ملٹی مرحلہ فوٹوولیتھگرافی کے عمل کو تبدیل کرنے کے لئے ایک مرحلہ ، براہ راست تحریر لیزر عمل استعمال کرسکتے ہیں۔ گیلے پروسیسنگ کی وجہ سے گرافین کی سطح پر کسی بھی طرح کی نجاست پیدا ہونے سے بچنے کے لئے یہ ایک اہم اور انتہائی فائدہ مند عمل ہے۔
گرافین پیٹرن خاتمہ
اگرچہ موٹائی صرف ایک یا کچھ جوہری monolayers کی طرح موٹی ہے ، لیکن گرافین کی روشنی جذب کی شرح وسیع برقی مقناطیسی اسپیکٹرم ونڈو میں نسبتا زیادہ ہے۔ سنگل پرت معطل گرافین کے لئے ، مرئی روشنی کی درست پیمائش کی قیمت 2.3٪ ہے۔ اس کے علاوہ ، سبسٹریٹ کی خصوصیات اور منسلک سطح کی خصوصیات پر انحصار کرتے ہوئے ، ایک مخصوص سبسٹریٹ پر گرافین کی جذب بھی 10 گنا زیادہ ہوسکتی ہے۔ اعلی فوٹوون کثافت والے الٹرااسٹ لیزرز استعمال کرتے وقت ، جذب کی شرح میں مزید بہتری لائی جاسکتی ہے۔
چترا 1: بڑے پیمانے پر گرافین پیٹرن کے لیزر خاتمے کی ایک مثال۔
اس سے گرافین کے عین مطابق اور موثر لیزر خاتمے کا امکان فراہم ہوتا ہے (شکل 1)۔ الیکٹرانک ایپلی کیشنز کو اکثر سلکان سبسٹریٹ کے اوپر تھرملی طور پر اگے ہوئے سلکان آکسائڈ پر رکھنا پڑتا ہے۔ اس ڈھانچے میں ، گرافین کی اعلی کارکردگی جذب جذب یقینی بناتا ہے کہ سلیکن یا سلیکن آکسائڈ کو نقصان پہنچائے بغیر لیزر ابلیشن کے ذریعے گرافین پر کارروائی کی جاسکتی ہے۔
چونکہ گرافین کی موٹائی جوہری سطح پر ہے ، لہذا یہ ممکن ہے کہ پروسیسنگ کے کل وقت کو مختصر کرنے کے لئے ایک ہی شاٹ خاتمہ کا طریقہ استعمال کریں۔ نمایاں سائز 1μمیٹر یا اس سے بھی زیادہ پتلی حاصل کی جاسکتی ہے ، اور لیزر حوصلہ افزا ملٹی فوتن پروسیسنگ کو ذیلی طول موج کے حل کے ل. استعمال کیا جاسکتا ہے۔
گرافین کی فوٹو کیمسٹری
مادی سطح کی فوٹو کیمیکل پروسیسنگ ایک معروف طریقہ ہے۔ الٹرا وایلیٹ لائٹ ریڈی ایشن کے تحت ، اندرونی مرحلے میں شفٹ یا آس پاس کے ماحول (گیس ، بخار اور مائع) کے ساتھ رد عمل کی وجہ سے ، مادی خصوصیات بدل جائیں گی۔ سب سے عام ایپلی کیشن جو لیزر پروسیسنگ کی فوٹو کیمیکل خصوصیات کو استعمال کرتی ہے وہ لیزر ایڈی ایشن کا استعمال کرتے ہوئے ملٹی فوٹون پولیمرائزیشن کا اضافی مینوفیکچرنگ عمل ہے۔ یہ پولیمر اور مرکبات کی 3D کیمیکل پروسیسنگ کے لئے پروسیسنگ کے منفرد ٹولز مہیا کرتا ہے۔ کاربن پر مبنی گرافین کے لئے بھی یہی بات مستحکم ہے جسے مضبوط UV آکسیکرن کے ذریعہ بھی کیمیائی طور پر تبدیل کیا جاسکتا ہے۔
گرافین اپنی الیکٹرانک خصوصیات یا نظری خصوصیات سے قطع نظر ایک انوکھا مواد ہے۔ گرافین نے نائن لائنر آپٹیکل اثرات کی تصدیق کی ہے ، جیسے ملٹی فوٹون جذب ، پلازما جنریشن (پلازما الیکٹرانک جی جی کوٹ کا اجتماعی جواز ہے flu مائعات جی جی کوٹ؛ کوندکٹاوی مواد میں) ، کیو سوئچنگ ، وغیرہ۔ گرافین کی کیمیائی اور نظری خصوصیات کو تبدیل کرنے کے لئے اعلی شدت والی مرئی روشنی کو استعمال کیا جاسکتا ہے۔ چترا 2 آکسیجن / پانی کے ماحول میں 515nm الٹرااسٹ لیزر کا استعمال کرتے ہوئے گرافین کے مقامی آکسیکرن کا ایک عام ردعمل ظاہر کرتا ہے۔
چترا 2: گرافین آکسیکرن داریوں کا الیکٹران مائکروگراف۔
نتیجہ یہ ہے کہ یہ تیز رفتار پروسیسنگ کے طریقہ کار میں ذیلی مائکرون ریزولوشن (کوئی سراغ نہیں) کے ساتھ ایک مفت ڈھانچہ تیار کرسکتا ہے (جس میں کئی میٹر فی سیکنڈ تک پراسیسنگ کی رفتار میں روایتی آپٹیکل اسکینر ہے)۔ اس میں سطح کی خصوصیات ہیں جیسے انتہائی سوئچنگ اور چالکتا کا فرق ، ہلکی چال چلن اور ویٹیبلٹی حاصل کرنا۔ یہ نتیجہ بہت مفید ہے ، اور حیاتیاتی ، سلامتی یا مواصلات کے شعبوں میں استعمال ہونے والے متعدد سامان یا آلات کو تیزی سے تیار کرسکتا ہے۔
گرافین کی مختلف تکنیکی خصوصیات آج تک الیکٹرانکس ، مائکرو الیکٹرو مکینیکل سسٹم (ایم ای ایم ایس) اور مائیکرو آپٹو الیکٹرو مکینیکل سسٹم (ایم او ای ایم ایس) میں استعمال ہونے والے روایتی ٹھوس ریاستی مادوں کو پیچھے چھوڑتی ہیں۔ نئے مائکرو الیکٹرانک پلیٹ فارمز میں گرافین کو مربوط کرنے کے ل larger بڑے پیمانے ، تیز رفتار ، اعلی تولیدی صلاحیت ، اور بہتر طہارت والی ٹکنالوجیوں کو حاصل کرنے کے ل la لیزر پروسیسنگ کے استعمال کو قابل بنانے کے ل These ان نئی خصوصیات کو مزید دریافت کرنے کی ضرورت ہے۔