Geprinte 2 dimensionale transistoren

11 april 2017, 00:00
Foto © TU Delft
Foto © TU Delft
Onderzoekers van AMBER (Advanced Materials and BioEngineering Research) en Trinity College (Dublin) zijn er  samen met de TU Delft in geslaagd geprinte transistoren te produceren die uitsluitend uit tweedimensionale nanomaterialen bestaan. Deze materialen hebben veelbelovende eigenschappen en kunnen vooral ook goedkoop worden geproduceerd. Mogelijke toepassingen van dit procédé zijn voedselverpakkingen met digitale aftelklok voor de uiterste houdbaarheidsdatum, wijnetiketten die aangeven dat de inhoud op optimale drinktemperatuur is, beveiliging van bankbiljetten en misschien zelfs flexibele zonnecellen.

De onderzoekers onder leiding van de professoren Jonathan Coleman en Georg Duesberg hebben standaard-printtechnieken gebruikt om nanosheets van grafeen als elektroden te combineren met twee andere nanomaterialen (wolfraam-diselenide en boornitride) die als kanaal en separator dienst doen. Het resultaat is een geheel geprinte, uit nanosheets bestaande, functionele transistor.

Tweedimensionale transistoren op zich zijn niet nieuw — ze zijn al eerder geproduceerd door middel van chemische afzetting uit de dampfase. Een groot nadeel van deze en andere bestaande methoden wordt gevormd door de hoge kosten. De basis van geprinte elektronica wordt daarentegen gevormd door printbare moleculen op koolstofbasis, waarvan gemakkelijk en goedkoop een bruikbare inkt kan worden gemaakt.

Het materiaal van de geprinte elektronica bestaat uit een groot aantal nanosheets van uiteenlopend formaat (die ook wel ‘flakes’ worden genoemd). Tijdens het printen komen deze willekeurig op elkaar te liggen. Dit heeft tot gevolg dat het geprinte materiaal enigszins onstabiel is en dat de prestaties nog aan beperkingen onderhevig zijn.

De zo geprinte transistoren vormen een eerste belangrijke stap op weg naar geprinte 2D-structuren die uit één enkele nanosheet bestaan. Op die manier kunnen de prestaties van geprinte elektronica dramatisch worden verbeterd. Dit wordt momenteel aan de TU Delft onderzocht.

Jonathan Coleman van het Trinity College is partner van Graphene flagship, een EU-initiatief dat de komende 10 jaar nieuwe technologieën en innovatie moet stimuleren
 
Reacties worden ingeladen...
gerelateerde items