연구원들은 상업용 2D 재료를 사용하여 2D 재료를 패턴화합니다.

Bundeswehr 뮌헨 대학교 및 SENS 연구 센터와 KTH 왕립 기술 연구소의 연구원들은 최근 높은 처리 속도에서 나노 수준의 정밀도로 이셀레나이드 백금(PtSe2), 이황화 몰리브덴(MoS2) 및 그래핀 층의 비접촉 및 무저항 패터닝을 시연했습니다. 주변 재료의 무결성을 유지하면서.

팀은 상용 2광자 3D 프린터를 사용하여 50mm/s의 최대 쓰기 속도에서 100nm까지의 기능을 갖춘 2D 재료에 패턴을 직접 기록했습니다.

광학 리소그래피 및 레이저 간섭 리소그래피와 같은 기존 방법에서는 2D 재료를 보호용 레지스트 마스크로 코팅해야 하므로 에칭 중에 2D 재료의 특정 영역만 노출될 수 있습니다. 하지만 포토레지스트를 코팅하고 현상하고 제거하는 과정에서 2D 소재가 손상될 수 있습니다. 본 연구에서 제시된 기술은 마스킹 층이 필요하지 않으므로 기판의 오염과 손상을 방지할 수 있습니다.

이 연구에서 팀은 3초 이내에 200μm × 200μm 기판 영역에서 2D 재료의 연속 필름을 성공적으로 제거했습니다. 연구 실험실 및 산업 시설에서 2광자 3D 프린터를 점점 더 많이 사용할 수 있게 되면서 과학자들은 이 방법을 통해 다양한 연구 분야에서 2D 재료를 기반으로 한 장치의 빠른 프로토타입 제작이 가능해질 것으로 기대합니다.

"클린룸 외부에서 2D 재료로 작업할 수 있는 방법을 제공하면 이 흥미로운 연구 분야에 참여할 수 있는 기준이 낮아집니다."라고 연구의 주요 저자 중 한 명이며 마이크로 및 나노시스템 부서(MST)에서 근무했던 Alessandro Enrico는 말합니다. KTH에서 근무했으며 최근 이탈리아 파비아 대학교로 편입했습니다. “이 접근 방식은 기존 리소그래피 공정에 비해 또 다른 장점이 있습니다. 즉, 여러 단계의 코팅 및 용매 세척으로 인해 재료가 손상되거나 오염되지 않습니다. 화학 물질이 없다는 것은 2D 재료 연구 및 생산에 있어 더욱 환경 친화적인 접근 방식을 의미합니다.”라고 연구원은 덧붙입니다.

다음 단계는 부유된 2D 재료 멤브레인과 이 방법의 호환성을 조사하고 유리 기판을 다른 기능성 기판으로 교체하는 것입니다.

이 프로젝트는 그래핀 플래그십의 센서 작업 패키지와 연계된 그래핀 플래그십 파트너십 프로젝트 FLAG‐ERA JTC 2019 2D‐NEMS의 프레임워크 내에서 수행되었습니다.