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  • Semiconductores como calcomanías adhesivas

    Una película de pentaceno de 50 nm se extendía a lo largo de un orificio de 2 mm. Crédito:Simon Noever, LMU

    No más deposición por evaporación propensa a errores, Drop casting o impresión:los científicos de LMU Munich y FSU Jena han desarrollado nanohojas de semiconductores orgánicos, que se puede quitar fácilmente de un sustrato de crecimiento y colocarse sobre otros sustratos.

    Los procesadores de computadora actuales están compuestos por miles de millones de transistores. Estos componentes electrónicos normalmente consisten en material semiconductor, aislante, sustrato, y electrodo. Un sueño de muchos científicos es tener cada uno de estos elementos disponible como hojas transferibles, lo que les permitiría diseñar nuevos dispositivos electrónicos simplemente apilando.

    Esto ahora se ha convertido en una realidad para el material semiconductor orgánico pentaceno:Dr. Bert Nickel, un físico en LMU Munich, y el profesor Andrey Turchanin (Universidad Friedrich Schiller de Jena), junto con sus equipos, tengo, por primera vez, logró crear nanohojas de pentaceno mecánicamente estables.

    Los investigadores describen su método en la revista. Materiales avanzados . Primero cubren una pequeña oblea de silicio con una capa delgada de una película orgánica soluble en agua y depositan moléculas de pentaceno sobre ella hasta que se forma una capa de aproximadamente 50 nanómetros de espesor. El siguiente paso es crucial:mediante irradiación con electrones de baja energía, los tres o cuatro niveles superiores de capas moleculares de pentaceno están reticulados, formando una "piel" de sólo cinco nanómetros de espesor. Esta capa reticulada estabiliza toda la película de pentaceno tan bien que puede quitarse como una hoja de una oblea de silicio en agua y transferirse a otra superficie usando pinzas comunes.

    Aparte de la posibilidad de transferirlos, las nuevas nanoláminas de semiconductores tienen otras ventajas. El nuevo método no requiere disolventes que puedan interferir, por ejemplo. Además, después de la deposición, la nanohoja se adhiere firmemente a los contactos eléctricos por las fuerzas de van der Waals, resultando en una baja resistencia de contacto de los dispositivos electrónicos finales. Por último, si bien no menos importante, Las nanohojas de semiconductores orgánicos ahora se pueden depositar sobre sustratos tecnológicamente más relevantes que hasta ahora.

    De particular interés es la estabilidad mecánica extremadamente alta de las nanoláminas de pentaceno recientemente desarrolladas, lo que permite su aplicación como nanomembranas autoportantes sobre sustratos perforados con dimensiones de decenas de micrómetros. Eso equivale a abarcar una piscina de 25 metros con una envoltura de plástico. "Estos semiconductores suspendidos prácticamente libremente tienen un gran potencial, "explica Nickel." Se puede acceder a ellos desde dos lados y se pueden conectar a través de un electrolito, lo que los haría ideales como biosensores, por ejemplo "." Otra aplicación prometedora es su implementación en electrónica flexible para la fabricación de dispositivos para la adquisición de datos vitales o la producción de pantallas y células solares, "Dice Turchanin.


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