Udenlandske medier rapporterer, at et forskerhold ved Hong Kong University of Science and Technology (Guangzhou) for nylig har udviklet en ny Micro LED-overføringsproces. Denne proces er baseret på et dynamisk programmerbart overføringshoved, der bruger lokal opvarmning til at kontrollere polymerens viskositet.
Forskerne udtalte, at dette nye værktøj selektivt kan behandle enheder med forskellige geometrier og dermed løse et centralt problem i konstruktionen af komplekse mikrosystemer. Forskerholdet demonstrerede, at overførselssystemet selektivt kan sortere og overføre normalt fungerende mikro-LED'er, der måler 45 × 25 mikrometer, og arrangere dem i brugerdefinerede layouts uden at forringe deres ydeevne.
Under forskningen overførte forskerne med succes halvlederchips, 90 nanometer tykke kobberfilm og sfæriske polystyrenmikrokugler med en diameter på 50 mikrometer. Placeringsnøjagtigheden af disse komponenter var ekstremt høj, med en positionsforskydning på mindre end 0,7 mikrometer og en rotationsfejl på mindre end 0,04 radianer.
For at konstruere dette overførselssystem formulerede forskerholdet en speciel polymer, der undergår en hurtig fysisk transformation ved 44 grader Celsius, hvor den skifter fra en stiv plastisk tilstand til en gummiagtig tilstand. Forskerholdet påførte denne polymer en række uafhængigt kontrollerbare mikrovarmere.
Under overførselsprocessen pressede teamet et stempel på elementopsætningen, hvilket aktiverede specifikke varmelegemer, der smeltede et målområde på 50 mikrometer på polymeren inden for cirka 60 millisekunder, så den kunne klæbe til den valgte chip. Polymeren afkøledes og hærdede derefter naturligt inden for cirka 40 millisekunder, hvilket fysisk låste chippen på plads. Når elementet skulle flyttes til en ny placering, blev varmelegemerne udløst igen for at blødgøre polymeren og frigive chippen. Denne temperaturdrevne mekanisme giver et pick-and-release-vedhæftningsstyrkeforhold på over 190:1.
I øjeblikket undersøger forskerholdet, hvordan man kan opskalere mikrovarmermatrixen. Dette er en udfordring: tætpakkede varmeelementer kan føre til termisk krydstale, hvor varme lækker til tilstødende pixels. For at imødegå dette planlægger forskerne at bruge tyndere polymerlag og introducere aktive matrix-drivkredsløb, svarende til den arkitektur, der bruges i kommercielle fladskærms-tv'er, for at styre store arrays uden overdrevent kompleks ledningsføring.
I øjeblikket undersøger forskerholdet, hvordan man kan opskalere mikrovarmermatrixen. Dette er en udfordring: tætpakkede varmeelementer kan føre til termisk krydstale, hvor varme lækker til tilstødende pixels. For at imødegå dette planlægger forskerne at bruge tyndere polymerlag og introducere aktive matrix-drivkredsløb, svarende til den arkitektur, der bruges i kommercielle fladskærms-tv'er, for at styre store arrays uden overdrevent kompleks ledningsføring.
