Selon des médias étrangers, une équipe de recherche de l'Université des sciences et technologies de Hong Kong (Guangzhou) a récemment mis au point un nouveau procédé de transfert de micro-LED. Ce procédé repose sur une tête de transfert programmable dynamiquement qui utilise un chauffage localisé pour contrôler la viscosité du polymère.
Les chercheurs ont indiqué que ce nouvel outil permet de traiter sélectivement des dispositifs de géométries variées, résolvant ainsi un problème majeur dans la construction de microsystèmes complexes. L'équipe de recherche a démontré que le système de transfert peut trier et transférer sélectivement des micro-LED fonctionnelles de 45 × 25 micromètres, en les disposant selon des configurations personnalisées sans altérer leurs performances.
Au cours de leurs recherches, les chercheurs ont réussi à transférer des puces semi-conductrices, des films de cuivre de 90 nanomètres d'épaisseur et des microsphères de polystyrène de 50 micromètres de diamètre. La précision de positionnement de ces composants était extrêmement élevée, avec un décalage inférieur à 0,7 micromètre et une erreur de rotation inférieure à 0,04 radian.
Pour concevoir ce système de transfert, l'équipe de recherche a mis au point un polymère spécial qui subit une transformation physique rapide à 44 degrés Celsius, passant d'un état plastique rigide à un état caoutchouteux. Ce polymère a ensuite été déposé sur un ensemble de micro-éléments chauffants contrôlables indépendamment.
Lors du transfert, l'équipe a appliqué un tampon sur la matrice d'éléments, activant des éléments chauffants spécifiques qui ont fait fondre une zone cible de 50 micromètres sur le polymère en environ 60 millisecondes, permettant ainsi son adhésion à la puce sélectionnée. Le polymère a ensuite refroidi et durci naturellement en environ 40 millisecondes, fixant physiquement la puce. Pour déplacer l'élément, les éléments chauffants ont été réactivés afin de ramollir le polymère et de libérer la puce. Ce mécanisme thermosensible offre un rapport de force d'adhérence supérieur à 190:1.
L'équipe de recherche étudie actuellement comment augmenter la taille des réseaux de micro-chauffages. Un défi se pose : la forte densité de ces chauffages peut engendrer une diaphonie thermique, c'est-à-dire des fuites de chaleur vers les pixels adjacents. Pour y remédier, les chercheurs envisagent d'utiliser des couches de polymère plus fines et d'intégrer un circuit de commande de matrice active, similaire à celui utilisé dans les téléviseurs à écran plat du commerce, afin de gérer des réseaux à grande échelle sans câblage excessivement complexe.
L'équipe de recherche étudie actuellement comment augmenter la taille des réseaux de micro-chauffages. Un défi se pose : la forte densité de ces chauffages peut engendrer une diaphonie thermique, c'est-à-dire des fuites de chaleur vers les pixels adjacents. Pour y remédier, les chercheurs envisagent d'utiliser des couches de polymère plus fines et d'intégrer un circuit de commande de matrice active, similaire à celui utilisé dans les téléviseurs à écran plat du commerce, afin de gérer des réseaux à grande échelle sans câblage excessivement complexe.
