Organski tranzistori

Istraživači istraživači iz Nacionalnog instituta za standarde i tehnologiju (NIST) u Gejterzborou (SAD) osmislili su kako da izrađuju velika savitljiva elektronska kola od organskih poluprovodnika. Pretpostavlja se da je uveliko utrt put jevtinim elektronskih spravama koje možete savijati i nositi prema vlastitom nahođenju.

Šta su, u stvari, uradili?

Naterali su organske molekule da se sami nagomilaju i spajaju oko elektroda podvrgnutih hemijskoj obradi da bi načinili svojevrsno polje (površ) tranzistora koji se često koriste za uključivanje i isključivanje tačkica (pikseli) na ekranima. Tehnički postupak urodio je rasporedom tranzstora s veoma dobrim električnim svojstvima koji se sami odvajaju (izoluju) od svojih suseda.

Iako je podloga savitljiva, proticanje elektrona nije ugroženo; kolaju kao i u čvrstim silicijumskim pločicama. Sadašnji tanki ekrani, na primer od tečnih kristala, veoma su kruti zato što se tranzistori, čiji je zadatak da nadziru (upravljaju) tačkice od kojih se sklapa vidljiva slika (prizor), prave od bezlobličnog (amorfnni) silicijuma. Organska elektronska kola urodiće savitljivim ekranima: sklopivi elektronski čitači, zakloni (screens) koji se umotavaju i ubacaju u mobilne telefone i pametnih zavojima što nadgledaju rane i javljaju da li je potrebno da se daju lekovi.

Organska elektronska kola vrhunskih odlika za sve slična pomagala bila su do sada nedostižan cilj.

Nov postupak izrade, opisan u poznatom časopisu „Materijali” koji izlazi pod okriljem „Prirode” (Nature), znatno je brži od postojećih, a to znači da je jevtiniji.

Ima nekoliko načina da utisnete organska kola na velike površi. Jedan je urezivanje, stručno nazvano litografija, i ne razlikuje se od pravljenja uobičajenih silicijumskih čipova: cela površina elektronskog kola se obloži (premaže) organskim poluprovodnikom, a potom se usecaju (graviraju) zamišljena udubljenja (šare). Kudikamo je delotvornije štampanje ubrizgavanjem naročitog mastila, tako što se iz svake brizgaljke istiskuju plastični poluprovodnici u vidu kapi oblukujući željene obrasce.

Upravo obelodanjeni isključuje potrebu da prema uzoru (zamisli) nanosi poluprovodnički sloj. Kada se iscrtaju elektrode za napajanje i odvođenje elektrona urezivanjem (litografija), strujno kolo se umoči u osobitu hemikaliju kojom se obrađuje površina. Zatim se ono presvuče (obloži) tankim slojem organskog poluprovodnog rastvora. Blizu elektroda poluprovodni kristali se sami poređaju u raspored (ustrojstvo) kojim se veoma dobro prenosi struja, a na suprotnom kraju se nasumično usmere da se ponašaju kao razdavajači (izolatori).

Sada se strujna kola prave bez iscrtavanja poluprovodničkog obrasca (uzora) i uklanjanja suvišnih naslaga na neophodnim mestima (posle urezivanja). Izrada je uveliko pojednostavljena, osobito izbegavanjem jednog od najosetljivijih zahvata – iscrtavanja poluprovodničkog obrasca (šare). Ukoliko se poluprovodnik obuhvati dve obližnje elektrode, struja nastavlja da otiče između dva tranzistora čineći strujno kolo nepotrebljivim. I to se prilično često dešava. Zamislite da se na ekranu pojave dve, umesto jedne tačkice!

Ako elektrode samo odštampate, a da ne morate da nacrtate uzor (prikaz) organskog poluprovodnika, i te koliko ste ubrzali proizvodnju. Pomenuto tehnološko preimućstvo omogućiće da se prave organska elektronska kola na znatno većim površima, što će znatno sniziti troškove. Na kraju će cena opredeliti sudbinu organskih elektronskih sprava: hoće li se namnožiti ili ne.