Напечатанные кристаллы помогут развитию органической электроники

Ученые из университета Суррея верят, что пришло время заменить традиционные кремниевые элементы на изделия, напечатанные с помощью органических полупроводниковых чернил.

Неорганические кристаллы обычно выращивают при высоких температурах из расплавленного материала в специальных камерах, заполненных инертным газом. Процедура требует длительных, энергозатратных процессов. Органические полупроводники – новый класс кристаллических материалов – также могут использоваться для создания отдельных кристаллов, но уже при комнатной температуре и на воздухе. Процесс теоретически открывает возможности для массового производства недорогой электроники для различных сфер.

В исследовании, опубликованном в Nature Communications, команда университета Суррея и Национальной физической лаборатории впервые показала, как можно получить качественно изолированные органические кристаллы с помощью аэрографной печати. Метод подходит для множества маленьких молекул, из которых получают полупроводниковые чернила, наносимые на любое основание. Ученые также смогли контролировать размер и форму получаемых кристаллов.

«В случае с кремнием требуется почти 1 500°С, чтобы получить органический полупроводниковый кристалл. Стальные ложки плавятся при этой температуре. Потратив значительно количество энергии, вам еще потребуется и много времени, чтобы вырезать структуры с нужными параметрами», — объяснил доктор Максим Шкунов.

Разработанная методика значительно упрощает производство, позволяя получать кристаллы при комнатной температуре с помощью художественной кисти. Благодаря органическим полупроводникам, основанным на атомах водорода, чернила можно наносить на что угодно, создавая структуры нужного размера.

«Фокус в том, чтобы предварительно покрыть поверхность осадителем. Тогда молекулы полупроводника сами соберутся в кристаллы с упорядоченной структурой», — сказал Шкунов.

Источник: eurekalert.org