柔性無(wú)機(jī)電子器件在可穿戴健康監(jiān)測(cè)、柔性顯示、人機(jī)界面等眾多領(lǐng)域都有著重要應(yīng)用，近十年來(lái)，在全球范圍內(nèi)得到廣泛關(guān)注。然而，柔性無(wú)機(jī)電子器件無(wú)法直接利用傳統(tǒng)微納加工方法在柔性基體上進(jìn)行制備集成，必須通過(guò)轉(zhuǎn)印技術(shù)將無(wú)機(jī)薄膜從其生長(zhǎng)基體上剝離并轉(zhuǎn)移到柔性可變形襯底上。隨著功能器件的厚度減小和轉(zhuǎn)移數(shù)量的急劇增多，這一看似簡(jiǎn)單的過(guò)程也變得愈加困難和極具挑戰(zhàn)，成為當(dāng)前制約柔性無(wú)機(jī)電子器件大規(guī)模制造和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用過(guò)程中的一個(gè)關(guān)鍵難題。
6月18日，浙江大學(xué)宋吉舟教授課題組提出了一種低成本、可編程的高效轉(zhuǎn)印集成方法，突破了現(xiàn)有轉(zhuǎn)印技術(shù)的局限性，能夠?qū)崿F(xiàn)幾百納米到幾微米厚的超薄功能元器件的大面積、可編程高效轉(zhuǎn)移印刷。相關(guān)研究成果以“Programmable and scalable transfer printing with high reliability and efficiency for flexible inorganic electronics”為題發(fā)表在國(guó)際知名期刊《科學(xué)進(jìn)展》（Science Advances）上。論文第一作者為航空航天學(xué)院博士生王成軍，宋吉舟教授為論文通訊作者，參與該工作的還有航空航天學(xué)院陳偉球教授和信息與電子工程學(xué)院金浩副教授。
該研究創(chuàng)新性地提出利用微球在外界激勵(lì)作用下體積發(fā)生膨脹來(lái)改變轉(zhuǎn)印印章表面粗糙度，從而減小功能器件與印章之間的接觸面積，降低界面粘附來(lái)完成轉(zhuǎn)印。通過(guò)以熱釋放膠帶印章為例，文章展示了該方法在印章粘附調(diào)控性能、穩(wěn)定拾取以及高效轉(zhuǎn)移超薄功能器件上獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
同時(shí)，通過(guò)與激光加熱設(shè)備相結(jié)合，該方法可以實(shí)現(xiàn)可編程、大面積選擇性轉(zhuǎn)印集成的功能。通過(guò)可編程地轉(zhuǎn)移印刷硅薄膜、硅薄膜光電探測(cè)器和超薄Micro_LED芯片陣列以及大面積選擇性地轉(zhuǎn)移印刷柔性應(yīng)變片和表面聲波器件陣列等，展示了該方法廣泛的適用性，這一成果為柔性無(wú)機(jī)電子器件大規(guī)模制造提供了新思路。
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