Die Forschung in der Welt des 3D-Drucks steht niemals still, und ein Team aus China hat gerade einen bedeutenden Schritt in der Herstellung von 3D-gedruckten Halbleitern gemacht. Während die additive Fertigung oder der 3D-Druck im Laufe der Jahre immer weiter vorangeschritten ist, gab es dennoch Herausforderungen, besonders im Bereich der Halbleiter.
„3D Pin“ – Eine Lösung ohne Kompromisse
Das Team der Tsinghua University hat laut einem Artikel der „South China Morning Post“ einen neuen Ansatz entwickelt, um diese Herausforderungen zu überwinden. Mit der „3D Pin“-Technik gelang es den Forschern, stabilere Verbindungen zwischen in Suspension befindlichen Nanokristallen herzustellen. Dazu haben sie eine speziell entworfene kolloidale Tinte verwendet, zu der sie einen molekularen „Klebstoff“ hinzufügten. Einmal mit einem Laser aktiviert, bildete dieser Klebstoff feste Bindungen zwischen den Nanokristallen, was zu robusten 3D-Strukturen führte.
Die Forscher konnten diesen Druckprozess direkt und ohne den Einsatz von Polymerbindern oder Vorlagen durchführen. Dieser Prozess erzeugte Halbleiter von hoher Reinheit, die ihre ursprünglichen elektromagnetischen Eigenschaften beibehielten. Laut den Forschern könnte diese Technik für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden – von Halbleitern über Metalle bis hin zu Halbleiteroxiden.
Vorteile und Anwendungen der neuen Technologie
Die mit „3D Pin“ gedruckten Materialien weisen eine hohe Reinheit auf, wobei der Massenanteil der anorganischen Komponenten über 90% liegt. Im Vergleich zu herkömmlichen Methoden, bei denen Druckvorlagen oder Klebstoffe verwendet werden, liegt dieser Wert oft unter 50%.
Dank der hohen Druckauflösung von 150 Nanometern können mit „3D Pin“ präzise, komplexe dreidimensionale Strukturen gedruckt werden. Zhang Hao, ein Mitglied des Forschungsteams, betonte, dass die Technologie nicht beabsichtigt ist, die aktuelle integrierte Schaltkreisproduktion zu ersetzen, sondern sie zu ergänzen, insbesondere bei Geräten, die 3D-Strukturen benötigen.
Ein weiteres beeindruckendes Anwendungsgebiet der Technologie ist die Herstellung von Quantenpunkten, winzigen Komponenten der Nanotechnologie, die in LED-Fernsehern, Solarzellen und medizinischen Anwendungen zu finden sind.
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