أفادت وسائل إعلام أجنبية بأن فريقاً بحثياً في جامعة هونغ كونغ للعلوم والتكنولوجيا (غوانغتشو) قد طور مؤخراً عملية نقل جديدة لتقنية Micro LED. تعتمد هذه العملية على رأس نقل قابل للبرمجة ديناميكياً، يستخدم التسخين الموضعي للتحكم في لزوجة البوليمر.
أفاد الباحثون بأن هذه الأداة الجديدة قادرة على معالجة الأجهزة ذات الأشكال الهندسية المختلفة بشكل انتقائي، ما يحل مشكلة رئيسية في بناء الأنظمة الدقيقة المعقدة. وقد أثبت فريق البحث أن نظام النقل قادر على فرز ونقل مصابيح LED الدقيقة العاملة بشكل طبيعي، والتي يبلغ قياسها 45 × 25 ميكرومترًا، وترتيبها في تصميمات مخصصة دون التأثير على أدائها.
خلال البحث، نجح الباحثون في نقل رقائق أشباه الموصلات، وأغشية نحاسية بسمك 90 نانومتر، وكرات مجهرية كروية من البوليسترين بقطر 50 ميكرومتر. وكانت دقة وضع هذه المكونات عالية للغاية، حيث بلغ الانحراف الموضعي أقل من 0.7 ميكرومتر، والخطأ الدوراني أقل من 0.04 راديان.
لإنشاء نظام النقل هذا، قام فريق البحث بتركيب بوليمر خاص يخضع لتحول فيزيائي سريع عند درجة حرارة 44 درجة مئوية، حيث يتحول من حالة بلاستيكية صلبة إلى حالة مطاطية. وقام فريق البحث بتغطية هذا البوليمر على مجموعة من السخانات الدقيقة التي يمكن التحكم بها بشكل مستقل.
أثناء عملية النقل، ضغط الفريق ختمًا على مصفوفة العناصر، مما أدى إلى تشغيل سخانات محددة قامت بإذابة منطقة مستهدفة بمساحة 50 ميكرومترًا على البوليمر في غضون 60 مللي ثانية تقريبًا، مما سمح له بالالتصاق بالشريحة المختارة. ثم برد البوليمر وتصلب بشكل طبيعي في غضون 40 مللي ثانية تقريبًا، مما أدى إلى تثبيت الشريحة في مكانها. وعندما دعت الحاجة إلى نقل العنصر إلى موقع جديد، تم تشغيل السخانات مرة أخرى لتليين البوليمر وتحرير الشريحة. توفر هذه الآلية المعتمدة على درجة الحرارة نسبة قوة التصاق تتجاوز 190:1.
يُجري فريق البحث حاليًا دراسةً حول كيفية توسيع نطاق مصفوفة السخانات الدقيقة. ويُمثل هذا تحديًا، إذ قد يؤدي تكدس السخانات بكثافة إلى تداخل حراري، حيث تتسرب الحرارة إلى البكسلات المجاورة. ولمعالجة هذه المشكلة، يخطط الباحثون لاستخدام طبقات بوليمرية أرقّ، وإدخال دوائر تحكم نشطة، على غرار البنية المستخدمة في أجهزة التلفاز المسطحة التجارية، لإدارة المصفوفات واسعة النطاق دون الحاجة إلى أسلاك معقدة للغاية.
يُجري فريق البحث حاليًا دراسةً حول كيفية توسيع نطاق مصفوفة السخانات الدقيقة. ويُمثل هذا تحديًا، إذ قد يؤدي تكدس السخانات بكثافة إلى تداخل حراري، حيث تتسرب الحرارة إلى البكسلات المجاورة. ولمعالجة هذه المشكلة، يخطط الباحثون لاستخدام طبقات بوليمرية أرقّ، وإدخال دوائر تحكم نشطة، على غرار البنية المستخدمة في أجهزة التلفاز المسطحة التجارية، لإدارة المصفوفات واسعة النطاق دون الحاجة إلى أسلاك معقدة للغاية.
