Joustavia ja yhteistyökykyisiä10.11.2014 Joustavan elektroniikan perustana ovat yleensä sähköisiltä ja optisilta ominaisuuksiltaan kehnot orgaaniset materiaalit. Nyt tähän on luvassa helpotusta sillä Cambridgen yliopiston tutkijat ovat tunnistaneet edullisia ja helposti prosessoitavia puolijohtavia polymeerejä, jotka voivat kuljettaa elektroneja yhtä tehokkaasti kuin kalliit kiteiset epäorgaaniset puolijohteet. Tutkijat ovat jo pitkään etsineet puolijohtavia polymeerejä, joita voidaan käsitellä liuoksina ja printata mutta joilla olisi myös hyvät elektroniset ominaisuudet. Ongelma on, että polymeerien sisäinen rakenne varsin sotkuinen, mikä aiheuttaa varauksia kuljettavien elektronien ansoittumista. Tutkijoiden nyt löytämät materiaalit näyttävät amorfisilta eli erittäin sekaisilta mikrorakenteellisella tasolla, kun taas sähköisellä tasolla ne mahdollistavat elektronien liikkua lähes yhtä vapaasti kuin kiteisissä epäorgaanisissa puolijohteissa, toteavat tutkijat tiedotteessaan. Taipuisuutta tavoitellaan myös orgaanisia ja epäorgaanisia yhdistelemällä mutta hankaluutena on ollut vaikeus kasvattaa epäorgaanisia yhdistelmäpuolijohteita joustaville alustoille. Nyt Seoul National Universityn (SNU) vetämä tutkijaryhmä on onnistunut kasvattamaan GaN-mikrotankoja ja ledeissä tarvittavia koaksiaalisia kvanttikaivojen heterorakenteita taipuisalle alustalle siirrettävälle grafeenikalvolle. Grafeenikalvot koostuvat heikosti sitoutuneista kerroksista heksagonaalisesti järjestyneistä hiiliatomeista, joita puolestaan pitää yhdessä kovalenttisidos. Täten se on ihanteellinen alusta joustavuuden ja vahvan mekaanisen lujuuden yhdistelmänä. Lisäksi GaN-mikrosauvan kasvu vakaalle ja epäaktiivisen grafeenin pinnalle tarjoaa vähäisen määrän ydinkohtia GaN:n kasvulle, mikä parantaa kasvatuksen kolmiulotteisuutta. Tutkijoiden MOCVD-prosessilla tuottamat joustavat GaN-ledit osoittivat vahvaa elektroluminenssia eikä niissä esiintynyt merkittävää optisen suorituskyvyn heikkenemistä tuhannen taivutusjakson jälkeen. |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.