Diseño y construcción multinivel en el enrollamiento de nanomembranas para detección fotográfica tridimensional sensible al ángulo

Liberar nanomembranas bidimensionales preestiradas para ensamblar dispositivos tridimensionales en chip es crucial para las próximas aplicaciones electrónicas y optoelectrónicas avanzadas. Sin embargo, el proceso de liberación se ve afectado por muchos factores poco claros, lo que dificulta la transición de aplicaciones de laboratorio a industriales. Aquí, proponemos un modelado de elementos finitos multinivel cuasistático para ensamblar estructuras tridimensionales a partir de nanomembranas bidimensionales y ofrecemos resultados de verificación mediante diversas nanomembranas en capas. Tomando como ejemplo la nanomembrana de Si/Cr, confirmamos que la formación estructural tridimensional está gobernada tanto por el estado de energía mínima como por las restricciones geométricas impuestas por los bordes de la capa sacrificial. Se logra la fabricación a gran escala y alta rentabilidad de estructuras tridimensionales, y se ensamblan dos estructuras tridimensionales distintas a partir del mismo precursor. Luego, se preparan seis tipos de fotodetectores tridimensionales de Si/Cr para resolver el ángulo de incidencia de la luz con un modelo de red neuronal profunda, abriendo posibilidades para los métodos de diseño y fabricación de dispositivos de la era más allá de Moore.