Hier ein PDF und Abbildungen dazu:
Kannst du auch Halbleiter?
… ich kann praktisch Alles per LIFT übertragen/aufdampfen, was ich auf einem durchsichtigen “Zwischenträger” vorbereite – selber beschichtete Mikroskop-Glasträger oder größere Glasplatten … oder schon fertig mit diversen Materialien (auch Halbleiter wie Silizium oder PVD-Mehrfachbeschichtung wie z.B. Ti/TiO2) auf PET-Bändern …
Ich meinte mit Halbleitern schon dotierte N/P Übergänge. Also echte Transistoren oder Dioden. Ob man “vordotiertes” Materiel übertragen kann, ohne die Dotierung wesentlich zu verlieren, das weiß ich nicht. Mit Halbleiterfertigung habe ich mich noch nicht so intensiv beschäftigt.
… dotieren geht im Labormaßstab auch – ich bin da aktuell aber eher am “Schichtaufbau” – also “Schicht aus Material A” strukturiert auftragen, ggf. Laser-bearbeiten (gravieren, sintern, ) … “Schicht aus Material B” … " C " … " D " … u.s.w. … auch mehrfach, bis eine gewünschte Dicke erreicht ist … und ggf. auch mit “durchmischen” von 2 oder mehr Materialien für “Legierungsbildung” …
hier ein Beispiel zum LOM-fabbing aus Papier (0.1mm dick) – habe ich seit um 20 Jahren am Schlüsselbund und nutze es auch immer wieder mal als Flaschenöffner:
hab’ gerade ein paar “kritische Themen” weiterentwickelt bzw. “Preobleme und Hürden” gelöst und überwunden.
Bin gerade dabei, für interne Demonstrationen für Firmen und F&E-Gruppen ein paar “Testmuster” und Demonstratoren herzustellen.
Z.B. "eigenstabile, selbsttragende Carbon-“Folien”, welche reißfest genug sind, um mit Pinzetten aufgenommen und wie “Papier” gehandhabt zu werden, mit Foliendicken bis runter zu 5µm … noch dünnere Schichtdicken bis runter zu 100nm (evtl. auch dünner) auf Glas ober beliebigen Oberflächen, die ich laserstrukturieren kann (für Sensor-Arrays, Mikro-Bolometer für hochauflösende schnelle Wärmebild-Kameras) … oder starre oder elastische “Sensor-Fäden” in Art von DMS-Sensoren, welche auch als Temperatursensoren geeignet sind oder, mit Beimischungen von z.B. Eisen-Mikropartikeln, als Magnet-Sensor … eine “witzige” Anwendung dafür sind z.B. “interaktive Daten-Handschuhe” oder elastische Sensor-Folien für Keyboards oder beliebige Input-Devices, wie sie von Musikern als Input für Sound-Synthesizer oder “schräge” Musikinstrumente verwendet werden … oder einfach als “Sensor-Haut” für Robotik oder Medizin-Anwendungen … oder …
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Datenhandschuh oder künstlicher “Bandwurm” waren auch meine ersten Gedanken. 
Kleidersensorik etc.
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… hab einige Experimente mit unterschiedlichen Basismischungen gemacht – für die “Reißfestigkeit” und “Elastizität” habe ich mir flaschen mit Natur-Latex, 15%-iger PVA-Lösung (wie Holzleim, nur durchsichtig statt weiß) und eine Basis für selber angemsichte Acryl-Farben - die heißt “Dispersion K 498” bei Kremer Pigmente.
Unterschiedliche Mischungen angesetzt, auf Glasträger aufgetragen und bis 120°C aufgeheizt, bis das Wasser verdampft war.
Kann jetzt “Folien” mit variabel vorwählbarer Elastizität oder Steifigkeit herstellen.
Je nach Mengenanteil der Graphen-Graphit-Dispersion kann ich die Leitfähigkeit auch “vorwählen” - die wird mit Tempern deutlich besser und hab da auch noch ein paar andere “Tricks”, um das zwischen “Poti-Schicht” bis “Metallisch” zu optimieren.
Als nächstes werde ich jetzt unterschiedliche “Testmuster” herstellen und auf der Make in Frankfurt mit ein paar Leuten “diskutieren” … schaumema …
Kann jetzt je nach
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… hab noch eine einfach herzustellende “Messe-Demo” hinbekommen – neben ultradünnen Carbon-Schichten für Sensoren gehen auch etwas “dickere” Schichten (für mehr Strom) als “Heizer”.
Unter Schutzgas oder Vakuum kann Graphit bis über 2.800°C aufgeheizt werden – die Mikroskopträger-Glasplättchen, auf die ich das bisher beschichtet habe, halten aber kaum 700°C aus.
Hab mir eine Ceran-Kochfeld-Glasplatte bestellt, um daraus Testmuster-Plättchen herauszuarbeiten - weiß nicht, ob bzw. wie einfach das zu brechen geht.
Hab aber noch was viel besseres gefunden – “Glimmer-Plättchen”, wie sie in Mikrowellen-Öfen vor das Loch gesetzt werden. wo der Magnetron raussendet – die kosten kaum was, lassen sich mit der Schere schneiden (hab ich mit dem Cutter geritzt und geknickt/gebrochen) … hab jetzt ein paar beschichten und durchgemessen – um 2-3µm Schichtdicke haben über 70mm Strecke um 200-300 Ohm - mach dei Schichten gerade noch etwas dicker - dann kann ich die besser mit Strom heizen …
Bin am Überlegen, mir Mit einem kleinen Vakuum-Aufbau eine eigene PVD-Anlage zu bauen - eine richtige Vakuumpumpe habe ich noch nicht, mit zwei in Reihe geschalteten Thomasz-Pumpen und einem Vorfüllen eines Vakuum-Glasbehälters mit Argon sollte aber schon was sauerstoffreies hinzubekommen sein, wo PVD “im kleinen Maßstab” gehen sollte …
Ich hatte mal im Labor versucht, eine Ceranplatte zu brechen, indem ich sie zuvor mit einem Glasmesser ritzte. Das hat nicht funktioniert. Ich denke, es liegt daran, dass man durch das Ritzen eine örtliche Überhitzung erzeugt, die im Glas dann zu Spannungen führt, die dann wiederum der Ausgangspunkt von Haarrissen sind. Bei normalem Glas funktioniert das, aber ein Glas wie Ceran oder Quarz, die dehnen sich halt praktisch nicht aus.
Am besten sägt man die mit einer Diamantsäge.
Wir haben Glimmer auch gerne für Abdichtungen verwendet, weil es etwas elastisch ist, und nicht gleich bricht, wie es Quarz tun würde.
Zu deiner Carbon-Beschichtung fallen mir die alten Kohlemikrophone ein.
Also quasi ein dynamischer Berührungssensor, wenn man Kohlenstoff zwischen zwei leitende Schichten bringt.
Als Test-Muster für DMS- und sonstige Sensoren habe ich dünne Carbon-Leiterbahnen auf Glas, an den Enden mit angelöteten Kupferdrähten bestückt, Carbon-beschichtete Hanf-Fasern in einer Latex-Hülle und Wattestäbchen, mit der Carbon-Schicht beschichtet, in einer Schutzhülle aus einer Acrylfarben-Basis (Dispersion K 498) … beide Typen ebenfalls mit Kupferdrähten an den Enden, so daß sie vor Ort einfach mit einem Multimeter gemessen werden können, während sie deformiert werden … die Woderstände sind ab 100 Ohm bis ein paar 10 Kiloohm, je nach Schichtdicke oder “Beimischungen” für die Folien
… ich wwerde so langsam immer “proffessioneller”
Hab “Glimmer-Pappe” bei Amazon bestellt (das Zeug, was mit derSchere passsend zugeschnitten wird und dann als Ersatz für die verschmutzte Abdeckung der Magnetron-Öffnung verwendet wird und leichter ist, als Karton) … ein Stück in Größe meiner Mikroskop-Glasträger zugeschnitten ( 76x25mm) und mit der Graphen-Graphit-Duispersion beschichtet und auf der Heizung trocknen lassen.
Je nach Dicke der Beschichtung ( 1-10µm) kann ich den Widerstand über die volle Länge zwischen um 300 Ohm bis runter zu 50 Ohm einstellen.
Mit Laserbearbeitung kann ich dann jede beliebige Form erzeugen (Alles, was ich nicht brauche, wird weggedampft)
Also sehr leichte, dünne Heizer, z.B. “Verdampfungs-Tiegel” … mit der Glimmer-Platte etwa bis 700°C stabil, mit Aluminiumoxid-Platten (0.25mm bis 1.5mm Dicke) bis 1.600 °C …
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Hier ein Video vom Lasern eines Testmusters mit “Leiterbahnen” aus einem 3µm dicken Graphen-Graphit-Film auf Glas:
Bild vom Ergebnis:
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… und hier auf Aluminium-Oxid – ohne Abdeckung an Luft bis etwa 400°C. mit Kali-Wasserglas bis um 700°C … unter Vakuum oder Schutzgas bis um 1600°C
Das sieht schon ziemlich sauber aus. Die zwei dünnen Bahnen sehen noch etwas ruppig aus. Um höhere Widerstände zu bekommen kannst du ja auch Mäander legen, statt die Bahnen dünner zu machen…
Wie ist die Genauigkeit, Reproduzierbarkeit?
das sieht nur so “ruppig” aus, weil ich aus ungeduld mit höherer Leistung gelasert hatte (60Watt statt 3 Watt) - dann bekomme ich die Schicht mit 2x drüberlasern weg … sonst je nach Schichtdicke 4x bis 20x.
Das ist schon sehr gut reproduzierbar – die kleinste Schichtdicke kann ich mit mehr Verdünnung der Dispersion auf wenige Nanometer Dicke nach dem Trocknen reduzieren … für einen Widerstand von 10 Ohm über 50mm Länge habe ich mehrere CFK-Stäbchen mit Durchmessern von 0.2mm bis 1.5mm Durchmesser mehrfach beschichtet - muß sie noch “ausbacken” - ist aber auch so schon ziemlich uniform
Hier ein Testmuster für “Tasten” – eine Schicht Latex als Basis, Carbonschicht mit um 20kilo-Ohm über die volle Länge drüber, nochmal eine Latex-Schicht, mit Carbon abgedeckt - um 10 Kiloohm.
Ein "vorsichtiges "Drücken reduziert den Widerstand reversibel um 1-2 Kiloohm…
-- die Carbon-Schichten sind um 2-3µm dick
verstehe ich das so richtig, dass der Strom durchs Latex geht?