7 اکتبر 2020توسط دانشگاه توکیوتصویر میکروسکوپ نوری ترانزیستورهای فیلم نازک ارگانیک با طلا حک شده است. اعتبار: © 2020 Kitahara و همکاران
حدود 10 سال است که تلفن های هوشمند و صفحه نمایش رایانه بر اساس فناوری نمایشگر متشکل از ترانزیستورهای فیلم نازک ساخته می شوند. این ترانزیستورهای غیرآلی هستند که به توان بسیار کمی نیاز دارند و با توجه به کاربرد گسترده ، توانایی خود را ثابت کرده اند. اما آنها محدودیت هایی دارند که محققان سعی در غلبه بر آنها داشته اند.
گیو کیتاهارا ، دانشجو دکترای از گروه فیزیک کاربردی تخصصی در این زمینه، گفت: “ما روش های جدیدی برای بهبود ترانزیستورهای فیلم نازک مانند طرح های جدید یا روش های جدید ساخت آنها را کشف می کنیم.” “به عنوان مثال ، ترانزیستورهای فیلم نازک ارگانیک ، آینده درخشانی در دستگاه های صفحه LCD دارند. در مقایسه با نوع غیر آلی که در حال حاضر استفاده می شود ، انتظار داریم که این نوع ارگانیک در محصولات الکترونیکی ارزان قیمت ، کم حجم ، سبک و پوشیدنی ، به ویژه با استفاده از فن آوری های تولید مبتنی بر چاپ آینده خوبی داشته باشند. “
ایده ترانزیستورهای فیلم نازک ارگانیک چیز جدیدی نیست ، اما توانایی چاپ چنین دستگاه هایی ، که می تواند انقلابی در طراحی ایجاد کند ، از دید صنعت و دانشگاهیان دور مانده است. پروفسور تاتسو هاسگاوا از گروه فیزیک کاربردی ، کیتاهارا و تیم آنها راهی را برای چاپ فیلم های نیمه هادی ارگانیک ، پایه این ترانزیستورها ، روی یک سطح خاص که بسیار محلول دفع یا لیوفوبیک است ، پیدا کرده و آن را چاپ کردند. این بدان معنی است که به طور معمول ، سطح مواد مورد نیاز برای چاپ ساختار ترانزیستور را کم می کند ، که به نظر ضد عرفی می رسد. اما سطوح لیوفوبیک وظیفه ایجاد ساختارهای ترانزیستوری را دارند که برای عملکرد بالا دقیق تنظیم شده اند. بنابراین محققان بر ذات دافع در این زمینه غلبه کردند.
یک سری زمانی از تصاویر میکروسکوپ که مراحل چاپ ساختارهای میکروسکوپی را نشان می دهد. اعتبار: © 2020 Kitahara و همکاران
کیتاهارا گفت: “ما از خاصیت سیالیت استفاده کردیم که احتمالاً هر بار که شما دست خود را با صابون می شویید آن را می بینید.” “حباب های صابون با کاهش کشش سطحی مایع می توانند شکلی را حفظ کنند. ما تصور می کنیم که سازوکار فیلم صابون باید با وجود نیروهای دافع ، برای تشکیل یک لایه مایع نازک روی سطوح لیوفوبیک موثر باشد و فیلم های نیمه هادی جامد را می توان تشکیل داد که در طی مراحل چاپ از طریق تشکیل لایه های مایع نازک رشد می کند. “
با این نوآوری ، محققان دیگر می توانند بر اساس یافته های تیم تحقیق کنند و روش هایی را برای مقیاس بندی این روش پیدا کنند. تیم هاسگاوا با تکثیر وسایل بزرگ ، انعطاف پذیر یا پوشیدنی ، آرزو دارد که شاهد همگرایی بین دنیای واقعی و دنیای مجازی باشد ، به روشی که تاکنون ندیده ایم.
کیتاهارا گفت: “پس از آزمایش و خطا ، سرانجام دریافتیم که به نظر می رسد استفاده از الگوی فیلم فلزی U شکل ویژه به دلیل ایجاد لایه مایع نازک روی سطوح لیوفوبیک برای رشد یکنواخت فیلم موثر باشد.” . “ما نتایج را از قبل تا حدی پیش بینی می کردیم ، اما سرانجام موفقیت این یافته ها نشان داده شد و پس از غلبه بر چندین دشواری حاصل شد ، که لذت و خوشبختی زیادی برای من به همراه داشت.”
https://techxplore.com
