Is ic's zeefdrukken de toekomst?

Zweedse onderzoekers hebben het voor elkaar gekregen op grote schaal op elektrochemische transistors gebaseerde geïntegreerde circuits af te drukken met een zeefdruk. Ze wisten meer dan honderd organisch-elektrochemische transistors te integreren.

Het onderzoek, dat is gepubliceerd in Nature Communications, is volgens Magnus Berggren, professor in de organische elektronica, een belangrijke stap in het onderzoek naar deze technologie die zeventien jaar geleden bedacht werd aan de Linköping University.

Op de juiste plek

Schematische en reële weergave van elektronisch circuit. Bron: Nature Communications

'Het voordeel is dat we geen verschillende productiemethoden te hoeven combineren omdat alles gedaan wordt met behulp van een zeefdruktechniek in relatief weinig stappen', zegt Peter Ersman, onderzoeker van geprinte elektronica aan het RISE-instituut. 'Het doel is dat de verschillende lagen exact op de juiste plek terechtkomen.'

Om het zeefdrukken van geïntegreerde schakelingen daadwerkelijk een zinvolle activiteit te maken, moesten wel een hoop obstakels overwonnen worden, zoals het verkleinen van het formaat van de schakelingen, het verbeteren van de kwaliteit zodat het aantal werkende transistors in de schakeling zo dicht mogelijk bij 100 procent ligt en de integratie met op silicium-gebaseerde schakelingen die nodig zijn om met andere onderdelen in elektronische omgeving te kunnen communiceren. 

Op deze manier is het mogelijk om meer dan duizend organische-elektrochemische (oect's) op een plastic ondergrond ter grootte van een A4-tje te plaatsen, en ze te verbinden met verschillende soorten geïntegreerde schakelingen.

Dat laatste wordt gedaan met een geprinte interface tussen op silicium-gebaseerde componenten, zoals sensoren en displays. Berggren: 'Zo kunnen we een silicium-chip gebruiken met minder contactpunten die daarom een kleinere oppervlakte nodig heeft en tegelijk een stuk goedkoper is.'

Monolitische integratie

Enkele onderzoekers bij zeefdruk, Peter Andersson Ersman, RISE, Simone Fabiano, LiU, Jan Strandberg and Roman Lassnig, RISE. Credit: Thor Balkhed

Toepassingen zijn terug te vinden bij onderdelen als elektrochromatische displays, zoals raamfolie in vliegtuigen die de ramen kan blinderen, of internet-of-things-apparaten die flexibele, volledig geprinte, sensoren, actuatoren en displays nodig hebben. 

Een van de voorbeelden die de onderzoekers hebben geprint, is een monolitische integratie van een elektrochroom-zeven-segment-display, ook wel de manier waarop een cijfer op een ouderwetse rekenmachine gevormd wordt met zeven segmenten, tezamen met een BCD 4-to-7-decoder en het elektrochemische display om de segmenten te vormen. 

Het gebruikte materiaal betreft een polymeer PEDOT:PSS dat al lange tijd bestaat. Volgens de onderzoekers is het 'puur geluk' geweest dat ze zeventien jaar geleden voor dat materiaal kozen om mee te experimenteren omdat het uiteindelijk de gewenste resultaten heeft opgeleverd. Of andere materialen net zo goed zouden kunnen presteren, meldt het artikel niet.

x

Om te kunnen beoordelen moet u ingelogd zijn:

Dit artikel delen:

Uw reactie

LET OP: U bent niet ingelogd. U kunt als gast reageren maar dan wordt uw reactie pas zichtbaar na goedkeuring door de redactie. Om uw reactie direct geplaatst te krijgen moet u eerst rechtsboven inloggen of u registreren

Vul uw naam in
Vult u een geldig e-mailadres in
Vult u een reactie in
Jaarbeurs b.v. gaat zorgvuldig en veilig om met uw persoonsgegevens. Meer informatie over hoe we omgaan met je data lees je in het privacybeleid
Als u een reactie wilt plaatsen moet u akkoord gaan met de voorwaarden

Stuur dit artikel door

Uw naam ontbreekt
Uw e-mailadres ontbreekt
De naam van de ontvanger ontbreekt
Het e-mailadres van de ontvanger ontbreekt

×
×
article 2019-11-14T11:14:00.000Z Krijn Soeteman
Wilt u dagelijks op de hoogte worden gehouden van het laatste ict-nieuws, achtergronden en opinie?
Abonneer uzelf op onze gratis nieuwsbrief.