تولید ترانزیستور لایه‌نازک شفاف با قابلیت رول شدن
به گزارش ایسنا، برای ساخت ادوات الکترونیکی شفاف با قابلیت پوشیدن، باید بتوان مدارات الکترونیکی نامرئی تولید کرد. اولین گزینه برای ساخت چنین مداراتی تولید ترانزیستورهای لایه نازک شفاف است. این ترانزیستورها باید قابلیت خم شدن داشته باشند. پیش از این، ادوات الکترونیکی انعطاف‌پذیر شفاف ساخته شده بود، اما هیچ محصول الکترونیکی که بتواند رول شود و کاملاً شفاف نیز باشد، تولید نشده بود.
یک تیم تحقیقاتی از کشور کره اقدام به ساخت ادوات الکترونیک شفاف با قابلیت رول شدن کرده است. این محصول در عین انعطاف‌پذیری، به سادگی نمی‌شکند. برای ساخت چنین ادواتی نه تنها مدارات الکتریکی، بلکه زیرلایه نیز باید امکان رول شدن داشته باشد. پلاستیک گزینه مناسبی برای زیرلایه است، چرا که هم سبک بوده و هم استحکام بالایی دارد.
محققان دانشگاه کیونگ هی موفق شدند دو مشکل اصلی پلاستیک یعنی مقاومت کم حرارتی (<100 درجه سانتیگراد) و دشواری دستکاری آن در حین فرآیند تولید مدار را رفع کنند. این محققان می‌گویند: برای رفع مشکل محدودیت دمایی، ما از پلاستیک پلی‌آمیدی استفاده کردیم که از مونومرهای ایمیدی تشکیل شده است. این پلاستیک در مقابل دمای 300 درجه مقاوم بوده و در برابر بسیاری از مواد شیمیایی نیز مقاومت دارد.
این گروه از اکسید نیمه‌هادی آمورف نظیر اکسید روی گالیم ایندیوم استفاده کردند که عملکرد دستگاه را بهبود می‌دهد و همچنین دمای کندوپاش پایینی دارد. اکسید روی ایندیوم نیز به عنوان الکترود فلزی برای ساخت ترانزیستور مورد استفاده قرار گرفت. هم اکسید روی گالیم ایندیوم و هم اکسید روی ایندیوم باندگپ بالایی دارند و در برابر نور مرئی شفاف هستند.
این گروه برای اتصال مدارات به زیرلایه به جای استفاده از لیزر که بسیار پرهزینه بوده و محدودیت‌های خاص خود را دارد، از یک لایه حاوی اکسید گرافن و نانولوله‌کربنی استفاده کردند. این لایه با استفاده از روش پوشش‌دهی اسپینی به ضخامت یک نانومتر روی سطح ایجاد می‌شود. از آنجایی که ضخامت این لایه بسیار کم است، هزینه آن نیز بسیار اندک خواهد بود.
ترانزیستور لایه نازک تولید شده در این پروژه 100 مرتبه رول شد، بدون این که عملکرد آن تغییر قابل توجهی داشته باشد.این گروه نتایج یافته‌های خود را در قالب مقاله‌ای در نشریه ACS Applied Materials &Interfaces منتشر کردند.
No tags for this post.
