负刚度振动隔离有助于光学照射研究进入有机光伏性能

在加州大学/戴维斯,妈妈集团正在调查用于设备,如化学传感器,热电,晶体管,光伏和发光二极管等设备的图案化和解决方案。2020欧洲杯下注官网欧洲杯足球竞彩

该集团直接专注于使用动态和结构测量方法来量化图形化和解决方案处理对器件架构和材料形态的影响。

Tucker Murrey的发布作者和博士候选人,并积极开发用于有机光伏应用的可扩展光学图案化工艺的研究和设计。

大多数工作有机装置由几层材料组成,每个材料具有特定的光学和/或电子功能对于复杂的器件架构,如有机场效应晶体管(OFETs)、有机光伏(OPVs)和红绿蓝有机发光二极管(OLED)显示器,一个普遍的设计约束是,它们需要多个横向和垂直图形的组件来操作。

Tucker Murrey,发表作者和博士候选人,妈妈集团

深紫红色的继续,“目前,许多这些组件是由非柔性无机材料组成的。欧洲杯足球竞彩为了向灵活、全有机的电子设备发展,需要开发高精度的垂直和横向成型方法,与溶液处理相兼容。”

在塑料电子领域,重要的研究已经导致无与伦比的进展和不断的改进有机光伏(OPV)性能

鉴于传统的光刻技术技术与聚合物半导体不相容,存在临界需要开发能够用子微米分辨率横向图案化有机半导体化合物的可伸缩的照明理测方法

Tucker Murrey,发表作者和博士候选人,妈妈集团

该图案化过程能够建设精密的OPV架构,旨在提高外部量子效率。用于控制具有子微米分辨率的胶片地形的可扩展过程将代表大量发展,使得复杂有机电子设备架构的进步,“穆雷继续。

光热投影光刻

Moulé组正在开发一系列基于溶液的技术,其中一个是具有副衍射有限分辨率的聚合物半导体的光热投影光刻。

高分子半导体将有机材料的化学加工能力和机械灵活性与无机半导体的一些电气特性相结合。欧洲杯足球竞彩

这允许它们沉积在大面积上的溶液中,这与传统的金属半导体相比,显着降低了生产成本。这样的开发灵感了对高分辨率,低成本和高通量制造方法的需求快速增加。

有机半导体是具有半导体特性的非金属材料,其基石是由氢和碳原子组成的聚合物。欧洲杯足球竞彩

这些导电聚合物本质上是电绝缘体,但当电荷从电极或光激发或掺杂注入时,这些聚合物就会导电。掺杂是指将杂质有意地添加到固有半导体中,以调制其光学、结构和电气特性。

在过去的一年里,我一直升级了我们的集团开发的光学图案化过程,使微尺度电子设备与这些材料制成。欧洲杯足球竞彩整体图案区域限制为小于一个平方毫米。现在我们正试图将整体图案化区域高档到大约一个平方厘米。

Tucker Murrey,发表作者和博士候选人,妈妈集团

独家实验室标度光刻系统由Murrey设计,修改Leica DM2700光学显微镜。LED照明源被换掉以允许高功率(4)405nm二极管激光器通过它投射。光学散热片卸载,准直透镜和激光束膨胀机都是内置的。

该实验室独特的光刻系统,修改了一个徕卡DM2700光学显微镜,更换其LED照明源,允许一个高功率(4类)445 nm二极管激光投射通过它。激光束通过位于显微镜内部的光掩模图案,然后到达封装在密封溶剂中的半导体聚合物薄膜上。"src=

图1所示。该实验室独特的光刻系统,修改了一个徕卡DM2700光学显微镜,更换其LED照明源,允许一个高功率(4类)445 nm二极管激光投射通过它。激光束通过位于显微镜内部的光掩模图案,然后到达封装在密封溶剂中的半导体聚合物薄膜上。图片信用:UC Davis,Moulé群组

激光束通过显微镜内的掩模图案聚焦,然后定向到半导体聚合物薄膜上。一种密封溶剂电池,包括四氢呋喃(CH24O)用于包含薄膜,保护溶剂的厚度,并防止潜在有害溶剂的泄漏。光线通过遮罩投射,然后用物镜将光线投射到胶片上。

光掩模包括玻璃,其中铬沉积物以明显的图案。铬掩模由显微镜移动到其图像路径中,使其焦点与显微镜的光学元件。当激光束通过时,将光掩模的图像投影到聚合物膜上,这选择性地将薄膜加热到聚合物的溶解温度上方并绘制薄膜。

这个想法是在电影中创造一个浅捕架。图案化特征当前位于约4微米,”莫里说。我们目前正在测试以低于一微米。

这对团队来说是一个挑战,主要是由于振动的限制。

振动的影响

一系列的因素可以产生影响敏感的微米级仪器的振动。每个结构都传递来自外部和内部的振动源。仅在建筑物内部,通风和加热系统、电梯、风扇和泵只是产生振动的机械设备中的几个。

这些振动源对设备的影响程度取决于敏感仪器与这些振动源的距离,以及设备在结构中的位置。2020欧洲杯下注官网

在建筑物外部,设备可能会受到附近建筑的震动、飞机的噪音、邻2020欧洲杯下注官网近的道路交通,甚至风和不同天气条件的影响,这些都可能导致建筑物移动。

这些振动中有一些是低赫兹(Hz),水平传播。由于水平建筑物产生的振动不太明显,隔振系统通常无法补偿这种风险,它们直接被传输到仪器上。

我们的实验室位于UC Davis校园的建筑物的三楼,莫里解释说,除了一些会产生振动的排风罩,学生和教师在大楼里走动和走廊里门的砰砰声也会产生微小的振动,干扰我们的实验。

深紫红色的补充道,“当光掩模的图案被记录在胶片上时,任何可能震动光学系统或激光系统的东西都会使图像模糊我们无法录制良好的特征,肯定不是一个微米和更小。在这些微米和亚微米水平上工作,我们对光学图案化系统的必要性是至关重要的。

Negative-Stiffness隔振

一个负刚度振动隔离器被妈妈群选出的调查。减去K技术开发了负刚度振动隔离。

该公司是一个OEM供应商,主要制造商的微型硬度测试仪,扫描探头显微镜和其他振动敏感设备和仪器,例如在测试航天器的零G仿真时。2020欧洲杯下注官网

来自50个国家的300多个政府实验室和大学采用来自减去K技术的隔离器。

这些隔振器不需要压缩空气或电力,结构紧凑,这意味着敏感的仪器可以安装在实验室或生产设施将位于的任何地方。没有泵,室,或电机,不需要维护,因为没有什么可以磨损。它们完全以一种被动的机械模式运作。

负刚度隔离器的强大优点是它们在许多方向上达到高度的隔离。这些隔离器提供了灵活性,其中水平和垂直谐振频率为0.5Hz *,可以定制到应用程序(水平为1.5 Hz的某些版本)。

*请注意,隔离以0.7Hz开头,并随着具有0.5Hz自然频率的隔离系统的振动频率而改善。更频繁地使用自然频率来描述系统的性能。

垂直运动隔离由刚性的弹簧提供,该弹簧支撑重量负荷,与负刚度机制组合,David Platus博士解释说,负K技术的总裁和创始人,负刚度隔离器的发明者。

platus继续,“净垂直刚度非常低,而不影响弹簧的静态负载支撑能力。串联与垂直运动隔离器连接的梁柱提供水平运动隔离。光束柱的表现为与负刚度机制结合的弹簧。结果是一种紧凑的被动隔离器,能够非常低的垂直和水平的自然频率和高内部结构频率。

由透射性曲线量化的负刚度隔离器提供非常高的性能。振动传动率测量通过隔离器与输入振动相对于输入振动传递的振动。当改变为0.5Hz时,负刚度隔离器在10 Hz的估计的99.7%的分离效率下,在5Hz,99%,2 Hz为93%。

表现

负刚度隔振器的性能为实验室提供了许多好处。在使用过超过一年中,我们还没有通过振动问题中断的任何实验,莫里总结道,我们需要振动隔离表来隔离我们的光学图案系统,使我们能够将微米级研究带入下一级别。

致谢

由Jim McMahon撰写欧洲杯足球竞彩的材料制作,Minus K Technology,Inc。

此信息已采购,审查和调整了由Minus K技术提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息,请访问- K技术。

引用

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  • 美国心理学协会

    - K技术。(2020年10月9日)。负刚度隔离有助于光学照射研究有机光伏性能。AZoM。7月03日,2021年7月03日从//www.wireless-io.com/article.aspx?articled=19713。

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    - K技术。负刚度振动隔离促进了有机光伏性能的光学光图形研究。氮杂.2021年7月3日。< //www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19713 >。

  • 芝加哥

    - K技术。负刚度振动隔离促进了有机光伏性能的光学光图形研究。AZoM。//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19713。(访问2021年7月3日)。

  • 哈佛

    - K技术。2020。负刚度振动隔离有助于光学照射研究进入有机光伏性能.AZoM, 2021年7月3日观看,//www.wireless-io.com/article.aspx?ArticleID=19713。

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