В России разработан уникальный принтер для аддитивного производства микроэлектронных компонентов, который готов к выходу на серийное производство. Исследователи Центра испытаний функциональных материалов Института квантовых технологий МФТИ создали устройство сухой аэрозольной печати, не применяющее чернила, растворители или связующие вещества. В отличие от традиционных методов, этот принтер синтезирует наночастицы непосредственно в процессе печати с помощью импульсного газового разряда и укладывает их на подложку сфокусированным аэрозольным потоком.
Традиционные технологии фотолитографии требуют сложного оборудования, чистых помещений и токсичных химикатов, что делает процесс дорогим и трудоемким. Аддитивные технологии, использующие чернила с наночастицами, требуют последующей сушки и обжига, что замедляет производство и может ухудшать характеристики изделий. Новый метод МФТИ исключает эти этапы, позволяя создавать чистые и плотные микроструктуры сразу при печати.
Принцип работы включает четыре этапа: генерация наночастиц в импульсном газовом разряде, лазерная модификация их формы и размера, фокусировка аэрозольного пучка и лазерное спекание на подложке. Лазерный нагрев воздействует только на частицы, не повреждая подложку, что особенно важно при работе с чувствительными материалами. Благодаря многослойной печати с промежуточным спеканием достигается высокая проводимость дорожек, близкая к характеристикам кристаллического серебра.
Кроме того, принтер может работать в режимах создания плазмонных наноструктур для спектроскопии и газовых сенсоров. Это расширяет область применения оборудования, делая его универсальным инструментом для микроэлектроники, медицины и криминалистики.
Проект поддержан Министерством науки и высшего образования РФ, а его результаты опубликованы в журнале Physical and Chemical Processes in Atomic Systems. Научный сотрудник Владислав Борисов отметил, что установка прошла успешные государственные испытания и готова к промышленному производству, что открывает новые перспективы для отечественной микроэлектроники.
