Знайдений новий метод друку TF-транзисторів з органіки

Група дослідників з Токійського університету на днях опублікувала роботу про новий метод друку тонкоплівкових транзисторів з органічних напівпровідникових матеріалів (OSC). Стверджується, що розроблені елементи техпроцесу, в ході реалізації якого виходять малопотужні транзистори з високою для органічних матеріалів швидкістю перемикання. Відкриття може привести до появи легких і гнучких дисплеїв з відмінними характеристиками.

Ідея, яка прийшла в голову японським ученим, межує з парадоксом. В процесі вирощування тонких напівпровідникових плівок дослідники поєднували рідкі матеріали і ліофобность основу. Інакше кажучи, рідкі інгредієнти відштовхувалися від основи і не зв’язувалися з нею. Подібне поєднання призвело до цікавого ефекту.

Рідкі розчини з органічними матеріалами, які повинні були перетворитися в тверду напівпровідникову плівку — частина майбутніх тонкоплівкових транзисторів — через дії сил відштовхування і поверхневого натягу рівномірно розподілялися по великій поверхні. Розподіл було настільки рівномірним (чого також допомагали спеціальні пристосування і U-подібна форма облямівки з металевої фольги на підкладці), що процес вирощування транзисторів (шарів) йшов рівномірно на всій підкладці.

Експерименти з отриманими транзисторами показали, що для їх роботи на високих швидкостях потрібно дуже низька напруга, що знизить енергоспоживання подібних масивів. Швидкість перемикання досягала теоретичних можливостей органічних напівпровідникових матеріалів, що вельми обнадіює. На основі подібних TF-транзисторів можна буде випускати гнучкі і згортаються дисплеї на рідких кристалах або електронному чорнилі, а може бути ще щось нове і незвичайне.

«Ми використовували властивість плинності, яке ви, ймовірно, бачите кожен раз, коли миєте руки з милом, — сказав професор Кітахара. — Мильні бульбашки можуть зберігати форму за рахунок зниження поверхневого натягу рідини. Ми вважали, що механізм мильної плівки повинен бути ефективним для освіти тонкого рідкого шару на ліофобних поверхнях, незважаючи на відразливі сили. Тверді напівпровідникові плівки можна формувати і вирощувати за рахунок утворення тонких рідких шарів в процесі друку».

Дані про дослідження опубліковані у виданні Science Advances. Рекомендацій для прямого комерційного використання досвіду вчені не дали.