Массивные интегральные схемы напечатаны за один проход с помощью продвинутой трафаретной печати

Исследователи напечатали полные интегральные схемы с более чем 1000 органическими электрохимическими транзисторами. Печать электронных схем с шириной линии примерно 100 микрометров ставит высокие требования к печатающей технологии. Для решения проблемы команда разработала трафаретные рамы с сетками, которые могут печатать экстремально тонкие линии и печатающие чернила с правильными свойстваматериалом. Используемый материал — полимер PEDOT:PSS.

По крайней мере, три проблемы были решены: уменьшение размера схемы, повышение качества так, чтобы вероятность того, что все транзисторы в схеме работают, лежала максимально близко к 100%, и решение интеграции с кремниевыми схемами, нужными для обработки сигналов и коммуникации с окружением.

Напечатанные схемы использовались для создания интерфейса с традиционными кремниевыми электронными компонентами. Было построено несколько типов напечатанных схем на основе органических электрохимических транзисторов. Один из них — сдвиговый регистр, который может формировать интерфейс и справляться с контактом между кремниевой схемой и другими электронными компонентами, такими как датчики и дисплеи. Это приводит к кремниевому чипу с меньшим количеством контактов, которому нужен меньший площадь и который дешевле.

Разработка чернил для печати тонких линий и улучшения трафаретных рам способствовали не только миниатюризации, но и достижению более высокого качества. Более 1000 органических электрохимических транзисторов можно разместить на пластиковом субстрате формата A4 и соединить по-разному для создания разных типов напечатанных интегральных схем.

Эти большие интегральные схемы (LSI) могут использоваться, например, для питания электрохромного дисплея — самого по себе изготовленного как печатная электроника — или другой части онлайн электронного мира, которую приносит Интернет вещей.