【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光响应，特别是涉及一种光响应转移系统和转移方法。
技术介绍
1、大批量物质转移是指将大数量的物质或粒子从源端分离并移动到目标端，以满足应用需求的技术。其在微电子制造，纳米技术和3d打印技术等多个领域都起到关键作用。一个完整的物料转移系统通常包括转移和释放两个关键工艺，即首先以某种作用力将原件与原基板分离，再将元件释放在目标基板的特定位置。这种系统可以从其实现的难易程度，成本，适应性等多个方面对其进行评估。通常，物料转移的常见方法有四种：精准拾取，滚轴转印，自组装技术和激光转移，然而，这些方法都有自身的局限性。比如常见的精准拾取系统可以基于范德华力，静电力，电磁力等力学原理对源端物料进行拾取，通过转移头来进行物料转移，但若要转移大批量的物质则面临转移头的尺寸限制，工业成本高；自组装技术是指以基本结构单元自发形成有序结构的一种技术，但其无法以点为单位实现黏附作用的减小或消失，且自组装技术的缺陷问题一直是自组装技术的关键问题。现行的激光驱动转移技术主要是靠热分解或热烧蚀牺牲层材料以实现芯片的转移。但这种热效应产生的高压气体的推送作用受释放层弹性和气泡膨胀局域限制行为的影响较大。因此，继续探索新的技术来满足巨量转移的需求，仍然是一个艰巨的挑战。
2、另一方面，摩擦纳米发电机(teng)可以低成本，高效率的将环境机械能转化为电能，可在各种工作环境都能充当有效的能源收集器。teng具有优异的可控性，便携性和安全性。近年来，teng作为能量提供模块被应用于静电纺丝，质谱分析和液滴驱动等高压领域。以其为基础集成静电转移
技术实现思路
1、基于此，有必要针对传统静电转移的方式只可实现简单地批量吸附和释放而无法进行图案化处理、选择性释放的问题，提供一种将静电吸附和光电释放有机结合，实现元器件的批量转移和定点或图案化释放的光响应转移界面和转移方法。
2、本专利技术是通过以下技术方案来实现的：一种光响应转移系统，包括：
3、光响应转移界面，其包括透明衬底，和层叠设置在所述透明衬底上的透明导电层和光响应材料，所述光响应转移界面用于通过静电力吸附待吸附的元器件；
4、承载基板，其与所述光响应转移界面相对设置，用于放置待吸附的元器件；
5、管理电路，其包括双刀双掷开关，所述管理电路的正负极输出端分别与所述光响应转移界面和所述承载基板电连接，用于为所述光响应转移界面和所述承载基板传输电力，并控制电流的流向；
6、纳米发电机，其正负极输出端与所述管理电路输入端电连接，用于为所述光响应转移界面和所述承载基板提供电力；以及
7、激光发射器，其与所述光响应转移界面相对设置，并进行图案化扫描移动，用于发射特定波长的激光照射在所述光响应转移界面上实现吸附的元器件的图案化释放。
8、作为优选实例，所述光响应材料在暗态时电阻为gω数量级，所述纳米发电机的输出阻抗与光响应材料的电阻相匹配。
9、作为优选实例，所述光响应转移界面的大小完全覆盖所述承载基板。
10、作为优选实例，所述透明衬底的材料为玻璃、亚克力或聚碳酸酯；和/或所述透明导电层的材料为ito、石墨烯、金属纳米线或碳纳米管。
11、作为优选实例，所述光响应材料为厚度为1～10μm的薄膜。
12、作为优选实例，所述光响应材料为氧酞钛菁、硒、氧化锌、硫化镉或有机光导体。
13、作为优选实例，所述特定波长为与所述光响应材料的吸收光谱的强吸收区间相对应的波长。
14、作为优选实例，所述光响应材料为氧酞钛菁，所述特定波长为650nm<λ<700nm。
15、作为优选实例，所述承载基板为固体导电金属材质。
16、作为优选实例，所述纳米发电机为直流摩擦纳米发电机。
17、本专利技术还提供了一种光响应转移方法，其使用如上所述的光响应转移系统，包括以下步骤：
18、步骤s1、将待吸附的元器件放置在所述承载基板上，将所述光响应转移界面与放置有待吸附的元器件的承载基板正对摆放；
19、步骤s2、将所述光响应转移界面向所述承载基板移动，当所述光响应转移界面下降至与待吸附的元器件接触时，使纳米发电机对其充电，完成吸附后将所述光响应转移界面转移至目标基板上方；
20、步骤s3、所述激光发射器发射激光垂直照射在所述光响应转移界面上，并且激光在所述光响应转移界面上进行图案化扫描，被扫描区域的吸附的元器件下落至目标基板上，完成吸附的元器件的图案化释放。
21、作为优选实例，步骤s2中，所述光响应转移界面向所述承载基板移动时，其所述光响应转移界面在俯视方向上将待吸附的元器件完全覆盖。
22、本专利技术的有益效果在于：
23、1、本专利技术为大批量的物质转移提供了一种不同的途径，即以teng作为电源，以光导材料作为转移界面构成了一个电光协同的大批量物质的转移系统。既避免了复杂的转移头设计，又可实现元器件的图案化释放。
24、2、本专利技术将静电吸附和光电释放有机结合，利用直流teng提供的静电吸附力和管理电路的协同作用来控制光响应转移界面处吸附力的有无，以实现元器件的批量吸附和释放；利用激光诱导改变光响应转移界面处受光照区域的净表面电势，从而实现对该区域处的电粘附力的控制，保证了元器件的选择性和图案化释放。
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1.一种光响应转移系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)在暗态时电阻为GΩ数量级，所述纳米发电机(4)的输出阻抗与光响应材料(1)的电阻相匹配。
3.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应转移界面(3)的大小完全覆盖所述承载基板(7)。
4.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述透明衬底的材料为玻璃、亚克力或聚碳酸酯；和/或，所述透明导电层的材料为ITO、石墨烯、金属纳米线或碳纳米管。
5.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)为厚度为1～10μm的薄膜。
6.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)为氧酞钛菁、硒、氧化锌、硫化镉或有机光导体。
7.根据权利要求6所述的光响应转移系统，其特征在于，所述特定波长为与所述光响应材料(1)的吸收光谱的强吸收区间相对应的波长。
8.根据权利要求7所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)为氧酞钛
9.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述承载基板(7)为固体导电金属材质。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的光响应转移系统，其特征在于，所述纳米发电机(4)为直流摩擦纳米发电机。
11.一种光响应转移方法，其使用如权利要求1至10中任意一项所述的光响应转移系统，其特征在于，包括以下步骤：
12.根据权利要求11所述的光响应转移方法，其特征在于，步骤S2中，所述光响应转移界面(3)向所述承载基板(7)移动时，其所述光响应转移界面(3)在俯视方向上将待吸附的元器件(6)完全覆盖。
...【技术特征摘要】
1.一种光响应转移系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)在暗态时电阻为gω数量级，所述纳米发电机(4)的输出阻抗与光响应材料(1)的电阻相匹配。
3.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应转移界面(3)的大小完全覆盖所述承载基板(7)。
4.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述透明衬底的材料为玻璃、亚克力或聚碳酸酯；和/或，所述透明导电层的材料为ito、石墨烯、金属纳米线或碳纳米管。
5.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)为厚度为1～10μm的薄膜。
6.根据权利要求1所述的光响应转移系统，其特征在于，所述光响应材料(1)为氧酞钛菁、硒、氧化锌、硫化镉或有机光导体。
7.根据权利要求6所述的光响...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔宇，董烜沂，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：
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