Linkoping大学和Norrkoping校园RISE的研究人员首次证明了用超过100个有机电化学晶体管打印完整的集成电路是可能的。研究结果发表在《自然通讯》上。

 

“对于17年前诞生于林雪平大学的这项技术来说，这是决定性的一步。有机电子学教授、LOE主任Magnus Berggren说:“这一结果表明，由于有机电子学实验室LOE的基础研究和RISE的应用研究之间的密切合作，我们再次领先于该领域。”

 

“我们在这里的优势是，我们不需要混合不同的制造方法:所有的东西都是通过丝网印刷完成的，而且加工步骤相对较少。关键是要确保不同的层最终在正确的位置，”RISE研究所印刷电子学研究员Peter Andersson Ersman说。

 

线宽约100微米的印刷电子电路也对印刷技术提出了很高的要求，而印刷电子的研究在这里得到了图形工业的帮助。他们已经开发出丝网印刷框架，可以印刷极细的线条。要开发出具有合适性能的印刷油墨，需要花费很多时间进行研究。

 

许多不同的基金

 

“在过去的17年里，这项研究得到了许多不同来源的资助，”马格努斯·伯格伦告诉我们。天富登录

 

这些机构包括瑞典战略研究基金会、Vinnova和克努特和爱丽丝·瓦伦堡基金会，而近年来，欧盟也通过欧洲之星研究计划(Eureka Eurostars Prolog)参与其中。

 

使用丝网印刷的印刷电路的第一个突破出现在Prolog项目中。我们在2017年发表了这些结果，”彼得·安德森·厄斯曼说。

 

印刷大规模集成电路研究人员

 

这项突破背后的一些研究人员:彼得·安德森·厄斯曼、RISE、西蒙·法比亚诺、刘、杨·斯特兰德伯格和罗曼·拉斯尼格、RISE。信贷:雷神大夏天富登录

 

至少三个进一步的挑战之后处理:减少电路规模,提高质量,所有电路中晶体管工作的概率是尽可能接近100%,尤其是解决与硅集成电路需要与周围的环境信号和通信过程。

 

“其中一项重大进展是，我们已经能够使用印刷电路来创建与传统硅基电子元件的接口。我们开发了几种基于有机电化学晶体管的印刷电路。其中一个是移位寄存器，它可以形成一个接口，处理硅基电路和其他电子元件(如传感器和显示器)之间的接触。这意味着我们现在可以使用接触更少的硅芯片，需要更小的面积，并且以这种方式更便宜，”Magnus Berggren说。

 

A4纸上有1000个有机晶体管

 

印刷细线油墨的发展和丝网印刷框架的改进，不仅促进了微型化过程，而且实现了更高的质量。

 

“我们现在可以在a4大小的塑料基板上放置1000多个有机电化学晶体管，并且可以用不同的方式将它们连接起来，创造出不同类型的印刷集成电路，”有机电子实验室有机奈米电子学研究主管Simone Fabiano说。

 

例如，这些大规模集成电路(简称LSI)可用于为电致变色显示器供电，或作为印刷电子产品制造，或作为物联网带来的在线电子世界的另一部分。

 

研究人员所使用的材料是聚合物PEDOT:PSS，这是目前世界上有机电子领域研究最深入的材料。

 

“这种材料在17年前就已经商业化了，我们选择使用这种特殊的材料完全是出于运气。我们现在在集成电路中使用与显示器相同的材料，这使得打印效率更高。在Norrkoping的印刷电子竞技场上，我们已经开发了一套完整的印刷电路流程。