Doorbraak in n-type printbaar polymeer

Reading time: 1 minute

Author:

Onderzoekers van het Amerikaanse bedrijf Polyera en chemiereus BasF hebben goed presterende organische TFT‘s gemaakt met een elektronengeleidend polymeer. Het materiaal lost heel aardig op, waardoor de transistoren met verschillende technieken – gravuredruk, inkjet en flexografie – gefabriceerd kunnen worden op een glazen of plastic substraat.

Er zijn verschillende printbare p-type geleidende polymeren beschikbaar, waarin gaten voor de geleidende eigenschappen zorgen. Synthese van elektronen-geleidende n-type polymeren kostte onderzoekers meer moeite. Dat is vervelend, omdat voor complementaire schakelingen (CMos) beide typen vereist zijn. CMos gebruikt geen stroom als er niet geschakeld wordt.

Materiaalspecialist Polyera ontwikkelde een polymeer op basis van peryleen, een goede bekende onder de organische geleiders. De onderzoekers combineerden de verbinding met gouden elektroden en diverse polymeren diëlektrica en verkregen zo TFT‘s met elektronmobiliteiten van 0,45 tot 0,85 cm2/Vs. Ter vergelijking, de beste n-type geleidende polymeren kwamen niet verder dan 0,1 cm2/Vs. Ook de meeste p-type ketenmoleculen presteren in deze orde van grootte.

De Amerikanen maakten direct optimaal gebruik van hun vinding en fabriceerden complementaire invertoren om te laten zien dat geheel geprinte CMos-schakelingen tot de mogelijkheden behoren. De invertoren halen een gain van 25 tot 60 (afhankelijk van de fabricagemethode), hetgeen volgens de onderzoekers betekent dat ze geschikt zijn voor meer complexe logische schakelingen.

De resultaten zijn gepubliceerd in Nature van 21 januari.