Flexible Elektronik einfacher und zuverlässiger gemacht: Damit kommen wir vollflexiblen Displays näher

Ingenieure der Gruppe Flexible Electronics and Sensing Technology (BEST) der Universität Glasgow erklären, wie sie

den traditionellen Prozess optimiert und verbessertflexible Elektronik auf einer großen Fläche zu schaffen. Bisher wurde die fortschrittlichste flexible Elektronik hauptsächlich durch Transferdruck hergestellt, ein dreistufiger Prozess, der dem Tintendruck auf Dokumenten oder einem Visum ähnelt. 

Erstens eine Halbleiter-NanostrukturSilizium wird auf einem Substrat entworfen und hergestellt. Im zweiten Schritt wird die Nanostruktur mit einem weichen Polymerstempel vom Substrat entfernt. Im letzten Schritt wird die Nanostruktur vom Stempel auf ein anderes Substrat übertragen, das speziell für flexible Geräte wie Soft Robotics oder ein flexibles Display geeignet ist.

Allerdings weist das Transferdruckverfahren viele Einschränkungen auf, die die Herstellung großer, komplexer und flexibler Geräte erschweren. 

Dies kann mit einem minderwertigen Stempel verglichen werdenPassport, aufgrund unbedruckter Tinte ist es schwieriger zu lesen oder zu überprüfen, ebenso kann ein unvollständiger oder minderwertiger Polymerdruck auf dem Substrat zu einer Fehlfunktion des Geräts führen. 

Daher nutzte das Team aus Glasgow eine andereAnsatz, bei dem sie den zweiten Schritt aus dem typischen Transferdruckprozess komplett eliminierte. Anstatt die Nanostrukturen vor der Übertragung auf das endgültige Substrat auf einen weichen Polymerstempel zu übertragen, wird nun direkt auf die flexible Oberfläche gedruckt.

Zunächst stellten Ingenieure dünnes Silizium herNanostruktur mit einer Größe von weniger als 100 nm. Anschließend überzogen sie das Substrat mit einer ultradünnen Schicht aus Chemikalien, um die Haftung zu verbessern. Das vorbereitete Substrat wurde um ein Metallrohr gewickelt und dieses Rohr wurde dann über einen Siliziumwafer gerollt und so auf ein flexibles Material übertragen.

Durch die sorgfältige Optimierung des Prozesses konnte das Teamerzeugen einen sehr gleichmäßigen Druck auf einer Fläche von 10 cm² mit einer Transferausbeute von 95 % – deutlich höher als die meisten herkömmlichen Transferdruckverfahren im Nanometerbereich.

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