Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 6 reacties

Wetenschappers hebben een procedť gevonden om organische halfgeleiders beter geschikt te maken voor industriŽle toepassing. Op termijn kan dit de productie van bijvoorbeeld goedkope, flexibele beeldschermen mogelijk maken.

Organische halfgeleiders bestaan uit koolstofhoudende moleculen met elektrische eigenschappen die vergelijkbaar zijn met die van anorganische halfgeleiders, zoals silicium. Een groot voordeel van dit type halfgeleider is de zeer lage prijs. Toepassing op industriŽle schaal zou mogelijkheden openen voor de marktintroductie van een geheel nieuw spectrum aan elektronische apparatuur, zoals opvouwbaar 'digitaal papier' of grote zonnecellen.

Een praktisch probleem maakt echter dat de toepassing van organische halfgeleiders tot nog toe niet van de grond is gekomen. Het blijkt zeer moeilijk om kleine organische halfgeleidermoleculen stabiel in een dunne polymeerfilm 'op te sluiten', wat een belangrijke voorwaarde is voor industriŽle toepassingen. Met grotere organische moleculen is dat beter mogelijk, maar de halfgeleider-eigenschappen daarvan zijn van matige kwaliteit.

Onderzoekers van het Amerikaanse National Institute of Standards and Technology (NIST) en het Zuid-Koreaanse Seoul National University (SNU) hebben echter een belangrijke stap voorwaarts gezet in de oplossing van dit probleem, zo bericht Sciencedaily. Op basis van een Brits onderzoekspatent uit 2005 hebben de Koreaanse en Amerikaanse wetenschappers een methode gevonden om kleine moleculen vast te zetten in een polymeerfilm van slechts 100 nanometer dik.

Het probleem van de Britten was dat de halfgeleidermoleculen zich zodanig over de film verdeelden, dat het niet mogelijk was om het materiaal te gebruiken voor de fabricage van transistoren. De onderzoekers van het NIST en het SNU losten dit probleem relatief eenvoudig op: ze kozen een ander, zwaarder polymeer als basis voor de film. Ze beschikten bovendien over apparatuur waarbij ze de verdeling van de moleculen over de filmlaag met nanometerresolutie konden bekijken, wat het testen aanzienlijk vereenvoudigde.

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (6)

't Is een goede stap. Vooral die grotere zonnecellen zouden nice zijn. Als het rendement dan ook nog iets waard is. Dubbel toppie!

Nog even en we zitten aan neuro gelpacks Š la Voyager ;-)
Hoe ik het artikel lees, ontmengt de blend na het spincoaten van samples. Door de hogere molecuulmassa van het polymeer verminderd de compatibilteit met de halfgeleider en vormt zich een filmlaag van active halfgeleider om een kern van polymeer bij afkoelen/verdampen van het oplosmiddel.

De verbeterde karakterestieken zullen dan denk ik ook komen door de hogere concentratie halfgeleider in de buitenlagen.

Ik moet zeggen, een elegante optie die daar uit voortgekomen is. (Nu nog uit het lab, het veld in, om te zien of het de belofte waar kan maken.)
Zelf zit ik in deze technologie, dus kan ik een aardige bijdrage leveren (IMHO).
Het gaat dus niet om spincoaten, maar om inkjet printen. Spincoaten gebeurt eigenlijk alleen in conventionele halfgeleidersindustrie.
Het grote nadeel van spincoaten is dat je slechts 1 homogene laag kan aanbrengen (in het geval van displays: monochromatisch). Het ontmengen is niets nieuws: het is al langer bekend dat ontmenging in regelmatige patronen tijdens het indrogen (= oplosmiddel verdampen). Het is wel zo, dat het patroon erg lastig in te stellen is, en derhalve voor display en transistor toepassingen vrijwel niet toepasbaar is.
Het wordt self-assembling structures (molecules) genoemd:http://www.elettra.triest...ights_2000-2001-pg036.pdf en http://www.nanowerk.com/spotlight/spotid=6415.php
Alternatieven voor spincoaten zijn: microcontact printen en inkjet printen. De eerste techniek wordt uitgelegd in deze link (http://www.research.phili...osys/softlitho/index.html). Ik heb in de voorgaande fase eraan gewerkt.
Inkjet printing heeft het voordeel dat je niet achteraf materiaal moet wegetsen, maar direct functioneel materiaal op een substraat deponeert. Het lastige is om 'mooie' structuren te maken met ronde druppels, maar ook de plaatsingsnauwkeurigheid en de garantie dat de druppel(s) op de goede plek is gekomen (en of het uberhaupt een druppel is geweest). Verder vereist het behoorlijk efford in inkt formulatie (optimalisatie) voor jettability EN functionaliteit.
Naast zonnecellen, is vooral toch de mogelijkheid om goedkoop eenvoudige schakelingen te maken commercieel zeer interessant. Veel halfgeleider schakelingen zijn te klein om nog te kunnen profiteren van een nieuwere chiptechnologie. De zaagverliezen worden dan de bepalende kostenfactor. Organische halfgeleiders kunnen deze schakelingen een factor 20 goedkoper produceren. Verder zijn die organische producten ook veel milieuvriendelijker. Nu alleen nog een alternatief voor organische geleiders ontdekken in plaats van de op Indium gebaseerde methoden.
milieuvriendelijker hangt af van welke polymeren er gebruikt worden en hoe deze worden vervaardigd... Als we alles van plastic gaan maken krijgen we een groot probleem, pastic wordt nog niet deftig gerecycleerd maar verbrand!!
Printplaten kunnen wel gerecycleerd worden op den dag van vandaag, maar dit is ook nog steeds moeilijk...
Ander voordeel is natuurlijk dat er geen dure en vuile metalen vrijkomen.
Go wetenschap!

Maar zal waarschijnlijk wel weer een aantal jaar duren voordat er ook maar iets van te zien is in de winkel.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True