Un equipo de investigación afiliado al Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología de Ulsan (UNIST) de Corea del Sur ha logrado fabricar matrices altamente integradas de PTFT y puertas lógicas a través del procesamiento de todas las soluciones.

Una tecnología para reducir el costo de producción de dispositivos electrónicos, como los OLED de gran superficie que fabrican televisores grandes. En lugar de costosos equipos de vacío, esta técnica utiliza una serie de procesos de solución para la producción de dispositivos electrónicos.

Un equipo de investigación dirigido conjuntamente por el profesor BongSoo Kim en la Escuela de Ciencias Naturales, El profesor Jeong Ho Cho de la Universidad de Yonsei, El profesor Moon Sung Kang de la Universidad de Sogang ha logrado fabricar matrices altamente integradas de transistores de película delgada de polímero y puertas lógicas por completo a través de la técnica de procesamiento de todas las soluciones. La clave de esta técnica es que utiliza un agente de reticulación altamente eficaz que no degrada las propiedades eléctricas de los materiales hospedantes.

La técnica de procesamiento de solución se refiere a un método de fabricación mediante el cual los materiales se disuelven en una variedad de solventes, y luego se pueden recubrir mediante recubrimiento por centrifugación para experimentos de tamaño de laboratorio o impresión de inyección de tinta. Esta técnica es menos costosa que el equipo de vacío, sin embargo, la desventaja es que existe la posibilidad de daños materiales. En general, el proceso de fabricación de dispositivos electrónicos requiere el apilamiento de varias capas de componentes electrónicos. Y esto puede aumentar el riesgo de daños materiales, especialmente cuando se apilan las capas una encima de la otra mediante una serie de pasos de procesamiento de solución. Además, el calor producido al eliminar los disolventes puede inducir la desnaturalización de los materiales huésped, que es un obstáculo importante para la realización de dispositivos electrónicos procesados ​​en todas las soluciones.

El equipo de investigación resolvió estos problemas, utilizando un reticulante tridimensional en geometría tetraédrica que contiene cuatro restos azida fotorreticulables, referido como 4Bx. Este agente de reticulación vincula los diferentes tipos de materiales electrónicos (es decir, semiconductores de polímero, aisladores de polímero, y nanopartículas metálicas), y así sujetándolos firmemente juntos, como un puente. Debido a que las capas de componentes electrónicos reticulados son muy resistentes a los disolventes químicos, Es posible realizar un micropatrón de las capas a alta resolución, así como apilar las capas una encima de la otra mediante una serie de pasos de procesamiento de la solución.

"Los agentes reticulantes son eléctricamente no conductores, y por lo tanto la adición de una gran cantidad de agente reticulante conduce a un cambio morfológico en la película y al deterioro de las propiedades eléctricas y optoelectrónicas del material, "dice el profesor Kim." Sin embargo, El nuevo reticulante se puede aplicar al proceso de modelado de varios materiales procesables en solución, por lo que es muy deseable el uso de una cantidad muy baja. Usando una cantidad muy pequeña de 4Bx, El equipo de investigación ha logrado fabricar matrices altamente integradas de transistores de película delgada de polímero (PTFT) y circuitos lógicos a través del procesamiento de todas las soluciones. Los resultados muestran que los PTFT basados ​​en películas poliméricas fotorreticuladas muestran un rendimiento equivalente y una mejor estabilidad en comparación con los preparados utilizando películas poliméricas sin el reticulante. "En general, Este trabajo demuestra una ruta eficaz hacia los dispositivos electrónicos orgánicos procesados ​​con todas las soluciones basados ​​en un único protocolo de fabricación. "dice el profesor Kim.

Los hallazgos de esta investigación se han publicado en la versión en línea de Comunicaciones de la naturaleza .