Samsung осваивает органическую электронику 27.03.2009

Южнокорейская компания Samsung и исследователи из целого ряда учебных заведений – Samsung Advanced Institute of Technology, Стэнфордского университета (Stanford University) и южнокорейского университета Sungkyunkwan University – сообщили о значительном прогрессе в области создания гибких интегральных микросхем. Очередное достижение научно-технического прогресса заключается в преодолении двух значительных трудностей, препятствующих формированию печатных электронных схем на пластиковой подложке. Речь идёт о формировании органического полупроводникового материала с n-проводимостью и разработке метода раздельного формирования различных по степени миниатюризации транзисторов.
Наибольшей проблемой перед разработчиками длительное время было именно формирование органических полупроводников обоих типов проводимости. Если органические материалы с p-проводимостью сравнительно просто создавать с использованием так называемых органических «чернил», то производительность транзисторов n-типа оказывалась слишком низкой. А значит, разработчики не имели возможности изготовления органических аналогов CMOS-микросхемам, для которых необходимо применение обоих типов транзисторов.
Тем не менее, выход был найден. Им оказалось использование производных перилен-диимида, которые применяются для формирования каналов транзистора, повышая производительность последнего до производительности транзисторов на основе аморфного кремния. Хитрость разработчиков заключается в предварительном формировании тончайших проводников (толщиной несколько микрометров и длиной в сотни микрометров), которые уже впоследствии применялись для соединения электродов, играющих роль истока и стока транзисторов. Согласно заявлениям учёных, наилучших результатов удалось добиться при использовании органических нитей диаметром около одного микрометра и длиной сто микрометров.
Следующей проблемой, вставшей перед исследователями, оказалась необходимость точного расположения одиночных нитей перилен-диимида, соединяющих электроды транзистора. Необходимо было найти инструмент, позволяющий перемещать тончайшие микропроводники и соединять с их помощью миниатюрные элементы будущей интегральной микросхемы. Таким инструментом стал метод, объединяющий динамику жидкости и технику фильтрации жидкости. Именно с их помощью разработчики смогли осаждать тонкие слои полупроводниковых проводников на основе перилен-диимида на массивы электродов. После этого подготовленные транзисторы пересаживали на гибкую полимерную подложку. Результатом становились гибкие интегральные микросхемы на основе органических полупроводников, которые по своим характеристикам могут конкурировать с устройствами на основе аморфного кремния. Но у новинок есть и существенное достоинство: их изготовление можно осуществлять при комнатной температуре и нормальном давлении.
Впрочем, это ещё только начало на длинном пути создания полноценных гибких интегральных микросхем. Ещё одним важнейшим не решённым до сих пор вопросом остаётся техника формирования на одной подложке как органических, так и неорганических транзисторов. Но над этой задачей уже бьются исследователи и инженеры, и сомнений, что им удастся успешно завершить свой проект, быть не должно. После завершения всех исследовательских и технологических задач можно будет говорить о наступлении эры гибкой электроники. Это означает появление на мировом рынке целого ассортимента электронных устройств нового поколения: крупноформатных дисплеев, сенсоров и датчиков, гибких солнечных панелей, устройств на основе цифровой бумаги и пр.

eetimes.com