Принтер кристаллов приблизит эру "гибкой" электроники

Наука
мобильная версия
Использование транзисторов из органических материалов на поверхности полимерной пленки в скором времени приведет к созданию дешевых устройств "гибкой" электроники. Разработка ученых из Стэнфордского университета совместно с их коллегами из университета в Лос-Анджелесе способна приблизить появление самых разных устройств такого типа.

Речь идет о новом способе размещения органических монокристаллов на большой поверхности. Ранее подобная работа требовала кропотливой ручной работы — нужно было размещать последовательно транзисторы один за другим.

Монокристаллические органические транзисторы отличаются высокой скоростью переключения благодаря большой подвижности носителей заряда. Подвижность зарядов в органических тонкопленочных транзисторах (аналогичных тем, что применяют в мониторах компьютеров) почти в три раза меньше. Тем не менее, до сих пор использовали именно тонкопленочые транзисторы, потому что для создания устройств на монокристаллах требовалась ручная работа, а не автоматическая производственная линия.

Калифорнийские ученые впервые разработали способ сборки монокристаллических транзисторов на самых разных поверхностях — как на кремниевых пластинах, так и на гибком пластике, сообщает PhysOrg. На первом этапе на этих поверхностях размещаются электроды. Затем делается штамп из полимера полидиметилсилоксана в соответствии со схемой размещения транзисторов.

Потом полимерный материал покрывается октадецилтриэтоксисиланом, предназначенным для выращивания монокристаллов, и после этого на поверхности октадецилтриэтоксисилана начинается процесс роста монокристаллов из газовой фазы. Конденсация из газа происходит только в тех местах, где находится октадецилтриэтоксисилан. Изготовление транзистора заканчивается, когда кристаллы присоединяются к электродам.

В качестве органических монокристаллов, осаждающихся из газовой фазы, использовали разные материалы, в том числе рубрен, из которого получаются самые быстродействующие транзисторы, и фуллерен — шарообразную молекулу, содержащую 60 атомов углерода. Удалось разместить транзисторы на площади 49 квадратных микронов.

До плотности размещения транзисторов в современных микросхемах памяти (около 13 млн. на квадратный дюйм) еще далеко, но дисплеи высокого разрешения и другие электронные схемы с помощью новой технологии делать уже можно. И, что особенно важно, транзисторные сборки на полимерной поверхности работают при значительном изгибе, тем самым открывая возможности для создания гибких электронных компонентов.