[发明专利]用于印刷对准的纳米线及其它电装置的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及纳米结构，且更确切地说涉及对准的纳米结构及电装置的沉积。

背景技术

例如纳米线等纳米结构具有促进全新一代电子装置的潜力。此基于纳米结构的新一代电子装置问世的主要障碍在于有效地在各种表面(例如衬底)上对准及沉积纳米结构的能力。电场使得悬浮在悬浮液中的纳米线能够对准，但当前的技术对于对大面积衬底的适应能力加以严格的限制。同样，当前用于沉积例如集成电路、裸片、光学组件等电装置的技术不太适应大面积衬底。

需要用于实现纳米结构及其它电装置的高品质沉积的系统及方法，其适合用来制造大阵列的支持纳米结构的电子装置。

发明内容

本发明描述用于将纳米线施加到表面的方法及系统。在一实例方面中，在电极对附近提供纳米线。由所述电极对的电极产生电场，以使所述纳米线与所述电极相关联。所述电极对与目的地表面的一区域对准。所述纳米线从所述电极对沉积到所述区域。

纳米线可以各种方式沉积到所述区域。例如，可使用被动或主动的力或所述力的组合将纳米线从电极移动到目的地表面。实例力包括电场(AC及/或DC)、真空力、静电力、重力及/或其它力。

在第一实例中，所述电极对可形成在转移表面上。所述转移表面经配置以具有第一电荷。所述第一电荷对纳米线施加静电斥力(例如，纳米线可具有与所述第一电荷相同的电荷)。由所述电极产生的电场对抗所述静电斥力将纳米线吸引到转移表面。在一个例子中，可用交流(AC)场使所述电场偏置，以将纳米线吸引到转移表面。所述电场可被减小(包括完全移除)，以使纳米线能够被所述第一电荷的静电斥力朝向目的地表面移动。

在另一实例中，所述目的地表面具有与所述第一电荷相反的第二电荷。所述第二电荷的静电吸力将纳米线吸引到目的地表面。可缩小纳米线与目的地表面之间的距离以增加此吸引力。

在另一实例中，(例如用超声波方式)振动所述转移表面以使所述第二电荷的静电吸力能够将所述纳米线朝向所述目的地表面吸引。

在另一实例中，从目的地表面向转移表面施加真空，以使纳米线朝向目的地表面移动。例如，所述真空可将存在所述纳米线的溶液朝向所述目的地表面汲取。溶液的流动将纳米线朝向目的地表面汲取。

在另一实例中，产生与所述目的地表面相关联的第二电场，以将纳米线朝向目的地表面吸引。

在本发明的另一方面中，描述一种用于将纳米线施加到目的地表面的系统。所述系统包括具有转移表面的主体、形成在所述转移表面上的电极对、包括提供在所述电极对附近的多个纳米线的悬浮液、信号产生器及对准机构。所述信号产生器耦合到所述电极对。所述信号产生器经配置以供应电信号，以使所述电极对的电极能够产生电场，以使所述多个纳米线中的纳米线与所述电极相关联。所述对准机构经配置以使电极对与目的地表面的一区域对准，以使纳米线能够从电极对沉积到所述区域。

在本发明的另一方面中，电装置以与本文别处针对纳米线描述的类似的方式转移到表面。在多个方面中，在转移表面上的电极对附近提供一个或一个以上电装置。所述电极对被供能，借此电装置变成与所述电极对相关联。随后，所述电装置从电极对沉积到目的地表面。

在本发明的另一方面中，将纳米结构(例如纳米线)转移到目的地表面。印刷头的转移表面定位为邻近目的地表面。纳米线与所述转移表面相关联。缩小所述转移表面与所述目的地表面之间的距离。在缩小转移表面与目的地表面之间的距离期间，在转移表面中的一个或一个以上开口中从转移表面与目的地表面之间接收流体。在开口中接收流体会减小纳米线上的剪力。纳米线从转移表面沉积到目的地表面。

在本发明的又一方面中，将纳米结构(例如纳米线)转移到目的地衬底。纳米线转移系统包括关联站、印刷站及清洁站。所述关联站经配置以接收多个印刷头，并使纳米结构与所接收的多个印刷头中的每一者的转移表面相关联。所述印刷站经配置以接收目的地衬底及所述印刷头中的至少一者，并将所述纳米结构从所接收的印刷头转移到所述目的地衬底的表面的多个区域。所述清洁站经配置以从印刷站接收所述多个印刷头，并清洁所接收的多个印刷头。

在多个方面中，所述印刷站可经配置以将对纳米结构的转移作为“湿式”转移或“干式”转移来执行。

在另一方面中，所述纳米线转移系统可包括检查站。所述检查站经配置以执行对所述多个印刷头的转移表面的检查，并基于所述检查来选择所述多个印刷头中的至少一个印刷头。所述印刷站可经配置以从所述被选择的至少一个印刷头转移所述纳米结构。