Världens första integrerade kretsar som baseras på kolnanorör tillverkade på plastfilm
07.02.2011
Tack vare en ny metod kan man på ett förmånligt sätt tillverka böjliga elektronikprodukter av hög kvalitet.
Professor Yutaka Ohno från Nagoyas universitet (Japan) och professor Esko I. Kauppinen från Aalto-universitetet har tillsammans med sina forskningsgrupper utvecklat en enkel och snabb teknik för att tillverka högkvalitativa tunnfilmstransistorer av nanorör (CNT) som kan fästas på plastfilm. Uppfinnarna av metoden tror att den nya metoden för framställning av halvledande kolnanorörsfilm gör det möjligt att på ett förmånligt sätt tillverka böjliga elektronikprodukter, exempelvis elektroniskt papper. Med hjälp av den utvecklade tekniken tillverkar de världens första sekventiellt logiska integrerade kretsar (sequential logic circuits) som baseras på kolnanorör.
I och med utvecklingen av informationssamhället har intresset för lätta och samtidigt böjliga anordningar, som böjbara mobiltelefoner och elektroniskt papper, ökat. Dessa anordningar kräver böjliga elektroniska komponenter som man förmånligt och snabbt vill tillverka direkt på plastmaterial.
De senaste åren har användningen av kolnanorör som transistormaterial ökat. Det beror på nanorörens goda ledningsförmåga och kemiska stabilitet. Även om man har utvecklat ganska enkla lösningsbaserade metoder för tillverkning av tunnfilmstransistorer av nanorör har de tillverkade transistorerna inte varit lika bra som förväntat med tanke på egenskaperna hos transistorer tillverkade av enskilda nanorör. Orsaken till detta är att nanorörens ledande egenskaper delvis blir förstörda i den lösningsbaserade tillverkningsprocessen.
I den nya metoden som nu har utvecklats framställs nanorören direkt i en trycksatt gas, varifrån de samlas in genom filtrering. Den tunnfilm som på så sätt bildas överförs från filtret till plast, och på några sekunder har därmed en mycket ren film med jämn kvalitet bildats. Processen i fråga håller på att utvecklas till den kontinuerliga tillverkningstekniken rulle-till-rulle (R2R).
Forskningsresultaten publicerades i elektronisk form den 6 februari 2011 (impact factor 26.3) i den ledande publikationen om nanoteknik
Nature Nanotechnology http://www.nature.com/nnano/index.html
Forskningen finansierades av New Energy and Industrial Technology Development Organization (NEDO) i Japan och Aalto-universitetets forskningsprogram Multidisciplinary Institute of Digitalisation and Energy (MIDE).
Mer information:
The world's first successful operation of carbon nanotube-based integrated circuits manufactured on plastic substrates (läs hela nyheten på engelska)
Institutionen för teknisk fysik vid Aalto-universitetet
Professor Esko I. Kauppinen
Tfn 040 509 8064
e-post: esko.kauppinen [at] tkk [dot] fi
Forskningsprogrammet MIDE
Professor Yrjö Neuvo
e-post: yrjo.neuvo [at] tkk [dot] fi
