Transistor de lámina flexible e imprimible de alta velocidad
Según un artículo publicado este mes en physorg.com, científicos de la Universidad de Massachusetts Lowell y Brewer Science, Inc. han utilizado nanotubos de carbono como base para el desarrollo de transistores de lámina delgada de alta velocidad impresos en láminas de plástico flexibles. Su método puede permitir la impresión de circuitos electrónicos de gran superficie en casi cualquier sustrato flexible a un bajo coste y en cantidades industriales.
Entre las aplicaciones de esta electrónica flexible se encuentran el papel electrónico, las etiquetas de identificación por radiofreciencia (RFID) para realizar seguimientos de bienes y personas, y las “pieles inteligentes”, materiales y recubrimientos que gracias a una serie de circuitos electrónicos pueden indicar cambios en la temperatura o la presión en aviones u otros aparatos.
Los circuitos impresos en plástico no son algo nuevo. Numerosos investigadores han creado este tipo de circuitos a temperatura ambiente utilizando varios polímeros semiconductores, y muchos grupos de investigación de todo el planeta continúan trabajando para perfeccionar el proceso y el producto. No obstante, el problema de estos polímeros es que los electrones viajan demasiado despacio a través de ellos, lo cual limita la velocidad de los dispositivos a apenas unos kHz, señala el profesor de la UMass Lowell, Xuejun Lu. Esto es muy poco, teniendo en cuenta que los ordenadores modernos, por ejemplo, desarrollan velocidades de hasta más de un gigahertzio.
Los investigadores estudiaron el uso de nanotubos de carbono como medio para obtener transistores de alta velocidad, logrando unos resultados muy prometedores. Sin embargo, uno de los métodos para depositar los nanotubos sobre el plástico que consiste en “cultivarlos” con calor, requiere unas temperaturas muy elevadas, de unos 900°C, lo cual supone un gran obstáculo para la fabricación de dispositivos electrónicos.
Por otra parte, los transistores hechos de nanotubos de carbono individuales o láminas de nanotubos de carbono de baja densidad pueden transportar tan solo una pequeña cantidad de corriente, mientras que las láminas de alta densidad (de más de 1.000 nanotubos por micrómetro cuadrado) son mejores, pero la mayoría no disponen de la calidad suficiente, al contener “hollín” que recubre las paredes de los nanotubos y ralentiza el flujo de transporte.
Para resolver estos problemas, Brewer Science, Inc. desarrolló una disolución de nanotubos de carbono de calidad electrónica. Los investigadores depositaron una diminuta gota de dicha disolución sobre una l´mina transparente de plástico a temperatura ambiente utilizando una jeringa, un método similar al de la impresión por inyección de tinta.
“Nuestras disoluciones de calidad electrónica contienen nanotubos de carbono ultrapuros sin utilizar ningún surfactante y la movilidad de transporte de nuestro transistor impreso es mucho más elevada que la de dispositivos similares desarrollados por otros grupos: exhibe una velocidad de 312 megahertzios y puede transportar una corriente elevada”, señala el Dr. Xuliang Han, ingeniero de investigación senior de Brewer Science.
Fuente: PhysOrg
Entre las aplicaciones de esta electrónica flexible se encuentran el papel electrónico, las etiquetas de identificación por radiofreciencia (RFID) para realizar seguimientos de bienes y personas, y las “pieles inteligentes”, materiales y recubrimientos que gracias a una serie de circuitos electrónicos pueden indicar cambios en la temperatura o la presión en aviones u otros aparatos.
Los circuitos impresos en plástico no son algo nuevo. Numerosos investigadores han creado este tipo de circuitos a temperatura ambiente utilizando varios polímeros semiconductores, y muchos grupos de investigación de todo el planeta continúan trabajando para perfeccionar el proceso y el producto. No obstante, el problema de estos polímeros es que los electrones viajan demasiado despacio a través de ellos, lo cual limita la velocidad de los dispositivos a apenas unos kHz, señala el profesor de la UMass Lowell, Xuejun Lu. Esto es muy poco, teniendo en cuenta que los ordenadores modernos, por ejemplo, desarrollan velocidades de hasta más de un gigahertzio.
Los investigadores estudiaron el uso de nanotubos de carbono como medio para obtener transistores de alta velocidad, logrando unos resultados muy prometedores. Sin embargo, uno de los métodos para depositar los nanotubos sobre el plástico que consiste en “cultivarlos” con calor, requiere unas temperaturas muy elevadas, de unos 900°C, lo cual supone un gran obstáculo para la fabricación de dispositivos electrónicos.
Por otra parte, los transistores hechos de nanotubos de carbono individuales o láminas de nanotubos de carbono de baja densidad pueden transportar tan solo una pequeña cantidad de corriente, mientras que las láminas de alta densidad (de más de 1.000 nanotubos por micrómetro cuadrado) son mejores, pero la mayoría no disponen de la calidad suficiente, al contener “hollín” que recubre las paredes de los nanotubos y ralentiza el flujo de transporte.
Para resolver estos problemas, Brewer Science, Inc. desarrolló una disolución de nanotubos de carbono de calidad electrónica. Los investigadores depositaron una diminuta gota de dicha disolución sobre una l´mina transparente de plástico a temperatura ambiente utilizando una jeringa, un método similar al de la impresión por inyección de tinta.
“Nuestras disoluciones de calidad electrónica contienen nanotubos de carbono ultrapuros sin utilizar ningún surfactante y la movilidad de transporte de nuestro transistor impreso es mucho más elevada que la de dispositivos similares desarrollados por otros grupos: exhibe una velocidad de 312 megahertzios y puede transportar una corriente elevada”, señala el Dr. Xuliang Han, ingeniero de investigación senior de Brewer Science.
Fuente: PhysOrg
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