ساخت مدارهای انعطاف‌پذیر با کمک نانوبلورها
بسپار می نویسد، مدارهای الکترونی از جنس سیلیکون هستند که انعطاف‌ناپذیر است، اگر بتوان این مدارها را به صورت منعطف تولید کرد، حوزه کاربردی آنها افزایش می‌یابد.
به گزارش ایسنا، اخیرا یک گروه تحقیقاتی از دانشگاه پنسیلوانیا نشان داده است که نانوذرات یا نانوبلورهای نیمه‌هادی سلنید کادمیم را می‌توان روی پلاستیک‌های انعطاف‌پذیر چاپ کرد یا پوشش داد، با این کار عملکرد پلاستیک‌ها افزایش می‌یابد.
“کاگان” از محققان این پروژه می‌گوید: ما یک ماده مبنا، سیلیکون آمورف، برای تولید ادوات الکترونیکی داریم که از آن برای تولید نمایشگرهای لپ تاپ استفاده می‌کنیم. در این پروژه ما نشان دادیم که ادوات نانوبلور سلنید کادمیم می‌تواند الکترون را 22 برابر سریع‌تر از سیلیکون آمورف از خود عبور دهد.
علاوه براین، سلنید کادمیم دارای مزیت دیگری نیز نسبت به سیلیکون آمورف است، این مزیت مربوط به دمای رسوب‌دهی آن است. سیلیکون آمورف به دمای چندصد درجه سانتیگراد نیاز دارد، درحالی که نانوبلورهای سلنید کادمیم در دمای اتاق ایجاد شده و در دمای بسیار ملایمی دچار عملیات حرارتی می‌شوند. بنابراین از آن می‌توان برای تولید پلاستیک‌های انعطاف‌پذیر استفاده کرد.
این کار تحقیقاتی توسط «دیوید کیم»، دانشجوی دکترای دپارتمان مهندسی مواد دانشگاه پنسیلوانیا انجام شده است. «کیم» و همکارانش نتایج کار خود را در نشریه «Nature Communications» به چاپ رساندند.
یکی دیگر از خلاقیت‌هایی که محققان در این پروژه به کار گرفتند، انتخاب لیگند بود؛ زنجیره‌ای شیمیایی که نانوبلورها را به هم متصل کرده و موجب تسهیل رسانایی آنها می‌شود.
«کیم» می‌گوید: مطالعات زیادی روی انتقال الکترون در سلنید کادمیم انجام شده است، اما تا پیش از این ما موفق به استفاده بهینه از آن نشده بودیم. در این پروژه ما از لیگندهایی استفاده کردیم که عملکرد سیستم را بهبود می‌داد و اجازه می‌داد تا بتوان مدارهای الکترونیکی را روی پلاستیک انعطاف‌پذیر ایجاد کرد. لیگندهایی که پیش از این استفاده می‌شد، موجب ذوب شدن پلاستیک می‌شد.
از آنجایی که نانوبلورها درون محلول جوهر معلق می‌شوند، بنابراین می‌توان از روش‌های رسوب‌دهی چندگانه برای آن استفاده کرد. در این پروژه محققان از پوشش‌دهی اسپینی برای ایجاد صفحه‌ای نازک استفاده کردند. نانوبلورها را نیز می‌توان با غوطه‌وری، اسپری یا چاپ کردن روی این سطح قرار داد.
محققان با استفاده از ماسک سایه، روی ورق پلاستیکی یک زیرلایه برای الکترودها ایجاد کردند. سپس یک لایه به ضخامت 30 نانومتر از جنس اکسید آلومینیوم روی آن نشانده می‌شود. در پایان نیز الکترودها روی سطح بالایی این سطح از طریق ماسک سایه قرار داده می‌شود تا مدارها شکل بگیرند.
