Новый метод производства электроники, при котором высокопроизводительный кремний наносится непосредственно на гибкие материалы, может привести к прорыву в технологиях, включая протезирование, высокотехнологичную электронику и полностью гибкие цифровые дисплеи.
В новой статье, опубликованной в журнале npj Flexible Electronics, инженеры из группы Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) Университета Глазго рассказывают, как они упростили и улучшили традиционный процесс создания гибкой электроники большой площади.
Процесс начинается с изготовления тонкой кремниевой наноструктуры размером менее 100 нанометров. Затем принимающая подложка — гибкая высококачественная пластиковая пленка, называемая полиимидом, — покрывается ультратонким слоем химикатов для улучшения адгезии.
Подготовленную подложку оборачивают вокруг металлической трубки, а затем разработанная командой машина с компьютерным управлением катит трубку по кремниевой пластине, перенося ее на гибкий материал.
Тщательно оптимизировав процесс, команде удалось создать очень однородные отпечатки на площади около 10 квадратных сантиметров с выходом переноса около 95%, что значительно выше, чем у большинства традиционных процессов трансферной печати в нанометровом масштабе.
Профессор Равиндер Дахия является руководителем группы BEST инженерной школы Джеймса Ватта при Университете Глазго.
Профессор Дахия сказал: «Хотя в процессе, который мы обсуждаем в этой статье, мы использовали квадратный образец кремниевой пластины размером 3 см с каждой стороны, размер гибкой донорной подложки является единственным ограничением на размер кремниевых пластин, которые мы можем напечатать. Вероятно, мы сможем масштабировать процесс и создать очень сложную высокопроизводительную гибкую электронику, которая открывает двери для многих потенциальных приложений.
«Производительность, которую мы наблюдали у транзисторов, которые мы напечатали на гибких поверхностях в лаборатории, была аналогична производительности сопоставимых устройств CMOS — микросхем рабочих лошадок, которые управляют многими повседневными электронными устройствами.
«Это означает, что этот тип гибкой электроники может быть достаточно сложным, чтобы интегрировать гибкие контроллеры в светодиодные матрицы, например, потенциально позволяя создавать автономные цифровые дисплеи, которые можно сворачивать, когда они не используются. Слои гибкого материала натянуты поверх протезы конечностей могут предоставить инвалидам лучший контроль над своим протезом или даже интегрировать датчики, чтобы дать пользователям ощущение «прикосновения».
«Это более простой процесс, позволяющий производить высокопроизводительную гибкую электронику с такими же хорошими, если не лучшими результатами, как обычная электроника на кремниевой основе. Кроме того, он потенциально дешевле и более ресурсоэффективен, поскольку в нем используется меньше материалов и он лучше для окружающей среды, потому что производит меньше отходов в виде непригодных для использования переводов».
Источник — 1nsk.ru.