Стабильные электроды удешевят печатную электронику

Технология изготовления электронных схем печатным способом уже используется для получения органических солнечных ячеек и светодиодных дисплеев. Прогнозируется, что за следующие 10 лет она оформится в отрасль с оборотом в десятки миллиардов долларов. Тем не менее, все еще существует проблема, препятствующая печати при комнатных температурах, что позволило бы достичь максимальной экономичности данной методики.

Для изготовления печатных светодиодов и фотоэлементов требуются проводники с низкой работой выхода, обычно это кальций, магний или литий. Такие металлы очень химически реактивны, при комнатных температуре и влажности они быстро окисляются и теряют нужные функции. Поэтому электроника в солнечных ячейках и плоских телевизорах изолирована толстым барьером стекла или дорогостоящими защитными покрытиями.

В новой работе, представленной в журнале Science, сотрудники Технологического института штата Джорджия (Georgia Tech) разработали, по их мнению, универсальную технику для уменьшения работы выхода проводника. Нанося на его поверхность очень тонкий (толщина от 1 до 10 нанометров) слой полимера, они создавали сильный поверхностный диполь. Это превращало стабильные в воздушной среде проводники в эффективные электроды с низкой работой выхода. Полимерный модификатор уменьшает работу выхода у многих проводящих материалов, включая золото, серебро и алюминий. Он также эффективен для прозрачных металл-оксидных слоев и графена.

Такие полимеры недороги, не представляют опасности для окружающей среды и совместимы с существующими технологиями рулонного производства электроники. «Замена реактивных металлов стабильными проводниками, включая проводящие полимеры, полностью меняет требования к производству и защите электронных схем, — заявил Бернард Киппелен (Bernard Kippelen), директор Центра органической фотоники и электроники COPE при Georgia Tech. — Их применение сделает возможным появление более дешевых и гибких устройств».

Чтобы проиллюстрировать новый метод Киппелен и его коллеги произвели оценку применения полимеров в органических тонкопленочных транзисторах и OLED. Они также изготовили прототип первой полностью пластиковой солнечной ячейки.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI