p Uma equipe de pesquisa, afiliado ao Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST) da Coréia do Sul, conseguiu fabricar matrizes altamente integradas de PTFTs e portas lógicas por meio de processamento de todas as soluções. p Uma tecnologia para reduzir o custo de produção de dispositivos eletrônicos, como OLEDs de grande área que fazem grandes TVs foi desenvolvido. Em vez de equipamentos de vácuo caros, esta técnica usa uma série de processos de solução para a produção de dispositivos eletrônicos.

p Uma equipe de pesquisa, liderado conjuntamente pelo Professor BongSoo Kim na Escola de Ciências Naturais, Professor Jeong Ho Cho da Universidade Yonsei, O professor Moon Sung Kang, da Universidade Sogang, conseguiu fabricar matrizes altamente integradas de transistores de filme fino de polímero e portas lógicas inteiramente por meio de uma técnica de processamento de solução completa. A chave para esta técnica é que ela usa um agente de reticulação altamente eficiente que não produz degradação nas propriedades elétricas dos materiais hospedeiros.

p A técnica de processamento de solução se refere a um método de fabricação em que os materiais são dissolvidos em uma variedade de solventes, e então podem ser revestidos por revestimento giratório para experimentos em laboratório ou impressão a jato de tinta. Essa técnica é mais barata do que o equipamento a vácuo, no entanto, a desvantagem é que existe a possibilidade de danos materiais. Em geral, o processo de fabricação de dispositivos eletrônicos requer o empilhamento de várias camadas de componentes eletrônicos. E isso pode aumentar o risco de danos materiais, especialmente ao empilhar as camadas umas sobre as outras por uma série de etapas de processamento de solução. Além do mais, o calor produzido pela remoção de solventes pode induzir a desnaturação dos materiais hospedeiros, que é um grande obstáculo na realização de dispositivos eletrônicos totalmente processados.

p A equipe de pesquisa resolveu esses problemas, usando um reticulador tridimensional em geometria tetraédrica contendo quatro frações de azida foto-reticuláveis, referido como 4Bx. Este agente de reticulação liga os diferentes tipos de materiais eletrônicos (ou seja, semicondutores de polímero, isoladores de polímero, e nanopartículas de metal), e assim mantendo-os firmemente juntos, como uma ponte. Como as camadas de componentes eletrônicos reticulados são fortemente resistentes a solventes químicos, É possível micropadronizar as camadas em alta resolução, bem como empilhar as camadas umas sobre as outras por uma série de etapas de processamento de solução.

p "Os agentes de reticulação são eletricamente não condutores, e, portanto, a adição de uma grande quantidade de um agente de reticulação leva a uma mudança morfológica no filme e deterioração nas propriedades elétricas e optoeletrônicas do material, "diz o professor Kim." No entanto, o novo reticulador pode ser aplicado ao processo de padronização de vários materiais processáveis ​​em solução com o uso de uma quantidade muito baixa, portanto, altamente desejável. Usando uma pequena quantidade de 4Bx, a equipe de pesquisa conseguiu fabricar matrizes altamente integradas de transistores de película fina de polímero (PTFTs) e circuitos lógicos por meio de processamento de solução completa. Os resultados mostram que os PTFTs baseados em filmes de polímero foto-reticulados apresentam desempenho equivalente e melhor estabilidade em comparação com aqueles preparados com filmes de polímero sem o agente de reticulação. "Geral, este trabalho demonstra uma rota eficaz para dispositivos eletrônicos orgânicos processados ​​em todas as soluções com base em um único protocolo de fabricação, "diz a professora Kim.

p Os resultados desta pesquisa foram publicados na versão online do Nature Communications .