OTPORNIK.info
Elektronika oko nas
Ads

Bolji organski poluprovodnici za integrisnu elektroniku


organic

Istraživači Nacionalnog Instituta za standarde i tehnologiju i Nacionalnog Univerziteta u Seulu razvili su novu klasu poluprovodnika baziranih na polimerima koja omogućava bolju kontrolu lokacije i poravnanja komponenata prilikom njihovog utiskivanja na pločicu.

Poslednji rezultati , koji pokazuju kako gornji i donji sloj mogu jednostavno zameniti mesta, verovatno će omogućiti dizajn praktičnih, visoko produktivnih tehnika za proizvodnju velikog broja integrisanih, fleksibilnih, elektronskih displeja i drugih uređaja.

Organski poluprovodnici – novi molekuli kojima je u osnovi ugljenik, sa sličnim elektronskim svojstvima kao i konvencionalni poluprovodljivi materijali, poput silicijuma i germanijuma – su najaktuelniji u istraživačkim krugovima, jer zbog svoje praktičnosti i visokih performansi mogu da otvore potpuno nove horizonte u nauci i dovedu do novog poglavlja u izradi, potpuno futurističkih, elektronskih uređaja. Pomislite samo na mogućnost postojanja „digitalnog papira“ koji možete strpati u džep, a potom baciti kada se isprlja, jer je toliko jeftin i proizvodi se jednostavno, kao prilikom ink džet štampe.

organic

Slika 1. Položeni organski poluprovodnik: unapređena formulacija polimerske mešavine poluprovodnika uzrokuje da ključni poluprovodnički molekuli migriraju na dno aktivnog sloja, omogućavajući dizajnerima čipova da zamene “top gejt“ strukturu (a) sa dnom koje se lakše proizvodi gejt- dno, dno-kontakt uređaj (b).

Međutim, još uvek ima određenih problema. Mali organski molekuli, koji su razvijeni po parametrima izvedenim na osnovu uzorka iz poluprovodnika sačinjenog od amorfnog silicijuma, se veoma teško održavaju u stabilnom stanju uniformnog filma, koji je osnov za proizvodnju. Veći molekuli polimerskog poluprovodnika, sa druge strane, stvaraju savršeno tanak film, ali imaju veoma ograničenu provodljivost.

Proizvod koji su 2005. godine patentirali Britanski naučnici, predstavlja interesantan kompromis: mali molekuli poluprovodnika su pomešani sa polimerom. Ovaj princip se isprva pokazao iznenađujuće dobro; ali su kasniji testovi pokazali da uređaj, u ovom slučaju FET, načinjen od ovakve mešavine, radi dobro u tzv. „top-gated“ strukturi. Kritični aktivni deo filma je na vrhu, a upravljački deo uređaja mora biti povrh tog sloja. Ovako nešto je veoma teško izvesti, gotovo nemoguće, bez uništenja krhkog i osetljivog filma.

Korejski naučnici su koristeći tehniku hvatanja neutronskih slika u nanometarskoj rezoluciji, posmatrali kako se distribucija malih organskih poluprovodljivih molekula ugrađenih u polimerski film, debljine manje od 100 nanometara, menja u zavisnosti od dubine na kojoj su smešteni. U slučaju koji je opisan u patentu britanskih naučnika, najveći deo poluprovodljivih molekula nalazi se pri vrhu filma.

Međutim, kada su Koreanci zamenili polimere sa molekulima značajno veće mase, dogodilo se nešto veoma interesantno. Mali organski poluprovodljivi molekuli distribuirali su se ravnomerno na vrhu i na dnu filma. Postojanje aktivnog regiona na dnu filma je ključno za proizvodnju na veliko, jer to zanči da ostatak uređaja – gejt, sors i drejn – mogu prvo da se smeste, a delikatni sloj filma da se doda kasnije.

U svom izveštaju, Korejski istraživači još napominju da je optimalna mešavina polimera i organskog poluprovodnika ima bolje karakteristike od samih organskih poluprovodnika.

Komentari su onemogućeni.