Метод печати органических TFT оптимален для гибких и больших носимых дисплеев

Низкое потребление энергии и другие преимущества неорганических тонкоплёночных транзисторов (TFT) обеспечили им самое широкое применение в дисплеях мобильных устройств на протяжении последних 10 лет. Однако эта технология имеет свои ограничения, преодолеть которые постарались инженеры кафедры прикладной физики Токийского университетах (Япония).

«Мы исследуем способы улучшения тонкоплёночных транзисторов, включая новые конструкции или методы производства, — рассказал Гио Китахара (Gyo Kitahara), один из соавторов статьи в Science Advances о работе, выполненной в лаборатории профессора Татсуо Хасегавы (Tatsuo Hasegawa). — Органические TFT, например, имеют большое будущее в устройствах с ЖК-экранами. Мы ожидаем, что они окажутся полезны в недорогих, больших по площади, лёгких и носимых электронных продуктах, особенно при использовании печатных производственных технологий».

Сама по себе идея органических тонкоплёночных транзисторов уже давно витала в воздухе, но отладить технологию печати таких устройств до сих пор не удавалось. Группа профессора Хасегавы предложила печатать плёнки органических полупроводников на специальной лиофобной основе, то есть стойкой к воздействию жидкостей — не смачиваемой и не набухающей.

Для того, чтобы заставить такие поверхности удерживать на себе материалы, образующие структуру транзисторов, японские инженеры использовали механизм снижения поверхностного натяжения жидкости, который позволяет надувать мыльные пузыри. Твёрдые полупроводниковые пленки оказалось возможным формировать и выращивать путём образования тонких жидких слоев на лиофобной поверхности.

«Продвигаясь в экспериментах методом проб и ошибок мы в конечном итоге обнаружили, что использование особой U-образной структуры металлической плёнки, по-видимому, способствует равномерному росту плёнки благодаря созданию тонкого слоя жидкости на лиофобных поверхностях», — сказал Китахара.

Теперь, когда главное препятствие для печати органических TFT преодолено, другие исследователи, опираясь на результаты группы Хасегавы, смогут искать пути масштабирования этого метода и его адаптации к условиям промышленного производства.

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365