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Electric-driven flexible-roller nanoimprint lithography on the stress-sensitive warped wafer

International Journal of Extreme Manufacturing 2023年第3期5卷 608-618页

作者： Yu Fan Chunhui Wang Jiaxing Sun Xiaogang Peng Hongmiao Tian Xiangming Li Xiaoliang Chen Xiaoming Chen Jinyou Shao Micro-and Nano-technology Research Center State Key Laboratory for Manufacturing Systems EngineeringXi'an Jiaotong UniversityXi’an 710049People’s Republic of China Frontier Institute of Science and Technology(FIST) Xi'an Jiaotong UniversityXi’an710049People’s Republic of China

Surface nanopatterning of semiconductor optoelectronic devices is a powerful way to improve their quality and performance.However,photoelectric devices’inherent stress sensitivity and inevitable warpage pose a huge challenge on fabricating nanostructures large-scale.Electric-driven flexible-roller nanoimprint lithography for nanopatterning the optoelectronic wafer is proposed in this study.The flexible nanoimprint template twining around a roller is continuously released and recovered,controlled by the roller’s simple motion.The electric field applied to the template and substrate provides the driving force.The contact line of the template and the substrate gradually moves with the roller to enable scanning and adapting to the entire warped substrate,under the electric field.In addition,the driving force generated from electric field is applied to the surface of substrate,so that the substrate is free from external pressure.Furthermore,liquid resist completely fills in microcavities on the template by powerful electric field force,to ensure the fidelity of the nanostructures.The proposed nanoimprint technology is validated on the prototype.Finally,nano-grating structures are fabricated on a gallium nitride light-emitting diode chip adopting the solution,achieving polarization of the light source.

关键词： nanoimprinting electric-driven flexible-roller warped stress-sensitive

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