水(磅)沉积是在衬底上产生单层样品的成熟方法。将一层分子(或纳米颗粒)放置在界面上,并用障碍物压缩,直到在气液界面形成单层,然后将衬底浸入单层,在衬底上形成形成良好的单层。这种技术的一个主要缺点是它的可伸缩性。单个基片,最多12英寸的硅片,一次只能浸一个,导致低吞吐量。
而不是使用单独的基片沉积,该KSV尼玛精密卷绕对位该系统利用一个辊子来固定柔性的基板。塑料如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚氯乙烯是常见的基材。板材通过气液界面,当辊被拉过界面时发生LB沉积。连续馈通允许连续沉积比单个基底大得多的区域,从而大大增加了吞吐量。屏障和托辊的位置决定了分子是以双面LB构型沉积(图1)还是单边Langmuir-Schaefer构型沉积(图2)。
图1 -常规LB沉积(左)和卷对卷LB沉积(右)
图2 - Langmuir-Schaefer沉积(左)和等效卷对卷结构(右)
在衬底上沉积大面积单层分子是有益的,包括胶体[1]、太阳能电池[2]和有机发光二极管[3]。在沉积之前控制界面上分子表面压力的能力允许形成高质量的、几乎没有缺陷的薄膜。与可用于沉积的更大的连续衬底相结合,卷对卷LB槽通过增加显著的放大能力解决了LB技术的一个关键限制。对于希望将研究转移到原型和可行性阶段的研究人员来说,卷到卷系统是他们实验室不可或缺的补充。
图3 - KSV尼玛辊对辊LB系统
引用:
- [1] Parchine m;j·麦格拉思;Bardosova m;Pemble m E。采用卷对卷的Langmuir-Blodgett方法制备大面积二维和三维胶体光子晶体。中国科学(d辑),2016,32(23):591 - 596。https://doi.org/10.1021/acs.langmuir.6b01242。
- [2] Parchine m;科胡特克彗星,t;Bardosova m;Pemble m E。基于卷对卷Langmuir-Blodgett方法的大面积胶体光子晶体在柔性有机光伏组件中的光捕获。索尔能源板牙。太阳能电池学报,2018,36(5):591 - 596。https://doi.org/10.1016/j.solmat.2018.05.026。
- [3] Dumur f;Reculusa,美国;Mruczkiewicz m;佩兰,m;Vignau l;Fasquel, S。多层Langmuir-Blodgett薄膜在蓝色有机发光二极管中的衍射外三维光子晶体。2016, 24(24), 27184-27198。https://doi.org/10.1364/OE.24.027184。