Flexibele elektronica eenvoudiger en betrouwbaarder gemaakt: dit brengt ons dichter bij volledig flexibele displays

Ingenieurs van de Flexible Electronics and Sensing Technology (BEST)-groep van de Universiteit van Glasgow leggen uit hoe ze dat doen

optimaliseerde en verbeterde het traditionele proceshet creëren van flexibele elektronica over een groot gebied. Voorheen werd de meest geavanceerde flexibele elektronica voornamelijk geproduceerd door middel van transferprinten, een proces in drie stappen dat een beetje lijkt op het printen met inkt op documenten of een visum.

Ten eerste is er een halfgeleider-nanostructuur gebaseerdsilicium is ontworpen en gemaakt op een substraat. In de tweede fase wordt de nanostructuur van het substraat verwijderd met behulp van een zachte polymeerstempel. In de laatste stap wordt de nanostructuur van de stempel overgebracht naar een ander substraat dat specifiek geschikt is voor flexibele apparaten, zoals zachte robotica of een flexibel display.

Het transferprintproces heeft echter veel beperkingen die het moeilijk maken om grote, complexe en flexibele apparaten te maken.

Dit kan worden vergeleken met een postzegel van lage kwaliteitpaspoort, vanwege onbedrukte inkt is het moeilijker om te lezen of te verifiëren, op dezelfde manier kan onvolledige of lage kwaliteit polymeerafdrukken op het substraat leiden tot onjuiste werking van de apparatuur.

Daarom gebruikte het team uit Glasgow een anderaanpak, waarbij ze de tweede stap volledig uit het typische transferdrukproces elimineerde. In plaats van de nanostructuren op een zachte polymeerstempel over te brengen voordat deze op het uiteindelijke substraat wordt overgebracht, wordt nu rechtstreeks op het flexibele oppervlak geprint.

Eerst maakten ingenieurs dun siliciumnanostructuur met een grootte van minder dan 100 nm. Vervolgens bedekten ze het substraat met een ultradun laagje chemicaliën om de hechting te verbeteren.Het voorbereide substraat werd om een ​​metalen buis gewikkeld en vervolgens werd deze buis over een siliciumwafel gerold, waardoor deze werd overgebracht naar een flexibel materiaal.

Door het proces zorgvuldig te optimaliseren, was het team in staat om:creëer een zeer uniforme print op een oppervlakte van 10 cm² met een transferrendement van 95% - aanzienlijk hoger dan de meeste conventionele transferprintprocessen op nanometerschaal.

Lees verder:

De vertraging van de rotatie van de aarde veroorzaakte het vrijkomen van zuurstof op de planeet

Onderzoek: de Golfstroom kan een onomkeerbare ineenstorting van de planeet veroorzaken

Bekijk meer 60.000 jaar oude Neanderthaler-rotstekeningen