Según informan medios de comunicación extranjeros, un equipo de investigación de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong (Guangzhou) ha desarrollado recientemente un novedoso proceso de transferencia de micro LED. Este proceso se basa en un cabezal de transferencia programable dinámicamente que utiliza calentamiento localizado para controlar la viscosidad del polímero.
Los investigadores afirmaron que esta nueva herramienta puede procesar selectivamente dispositivos con diversas geometrías, resolviendo un problema clave en la construcción de microsistemas complejos. El equipo de investigación demostró que el sistema de transferencia puede clasificar y transferir selectivamente micro LEDs de 45 × 25 micrómetros que funcionan correctamente, organizándolos en diseños personalizados sin degradar su rendimiento.
Durante la investigación, los investigadores lograron transferir con éxito chips semiconductores, películas de cobre de 90 nanómetros de espesor y microesferas esféricas de poliestireno de 50 micrómetros de diámetro. La precisión de colocación de estos componentes fue extremadamente alta, con un desplazamiento posicional inferior a 0,7 micrómetros y un error de rotación inferior a 0,04 radianes.
Para construir este sistema de transferencia, el equipo de investigación formuló un polímero especial que experimenta una rápida transformación física a 44 grados Celsius, pasando de un estado plástico rígido a un estado gomoso. El equipo de investigación recubrió con este polímero una matriz de microcalentadores controlables de forma independiente.
Durante el proceso de transferencia, el equipo presionó un sello sobre la matriz de elementos, activando calentadores específicos que fundieron un área objetivo de 50 micrómetros en el polímero en aproximadamente 60 milisegundos, permitiendo que se adhiriera al chip seleccionado. El polímero se enfrió y endureció naturalmente en unos 40 milisegundos, fijando físicamente el chip en su lugar. Cuando fue necesario mover el elemento a una nueva ubicación, los calentadores se activaron nuevamente para ablandar el polímero y liberar el chip. Este mecanismo, controlado por temperatura, proporciona una relación de fuerza de adhesión de recogida y liberación superior a 190:1.
Actualmente, el equipo de investigación estudia cómo aumentar la escala de la matriz de microcalentadores. Esto plantea un desafío: la alta densidad de calentadores puede provocar interferencias térmicas, es decir, fugas de calor a píxeles adyacentes. Para solucionar este problema, los investigadores planean utilizar capas de polímero más delgadas e introducir circuitos de control de matriz activa, similares a la arquitectura empleada en televisores de pantalla plana comerciales, para gestionar matrices a gran escala sin un cableado excesivamente complejo.
Actualmente, el equipo de investigación estudia cómo aumentar la escala de la matriz de microcalentadores. Esto plantea un desafío: la alta densidad de calentadores puede provocar interferencias térmicas, es decir, fugas de calor a píxeles adyacentes. Para solucionar este problema, los investigadores planean utilizar capas de polímero más delgadas e introducir circuitos de control de matriz activa, similares a la arquitectura empleada en televisores de pantalla plana comerciales, para gestionar matrices a gran escala sin un cableado excesivamente complejo.
