Nauja lanksčios plonasluoksnės elektronikos gamybos technologija

Creating thin film components

Ciuricho ETH universiteto (Eidgenössische Technische Hochschule Zürich, Šveicarija) mokslininkai kuria plonasluoksnių tranzistorių, jutiklių bei kitų elektroninių komponentų gamybos technologiją, kuri leistų gaminti itin plonas ir lanksčias schemas, kurios įmanoma tvirtinkti prie lanksčių paviršių ar apvyniojti apie labai mažo skersmens, vos plauko storio, objektų.

Tokie komponentai galėtų būti tiesiog įsiūti į tekstilės gaminius ar tiesiogiai priklijuoti ant drabužių ar net odos, o beveik nepastebimi jutikliai stebėtų įvairias organizmo funkcijas.

Elektronikos komponentai, pagaminti šiuo procesu, yra labai lankstus, ir, priklausomai nuo tranzistoriams formuoti naudojamų medžiagų, taip pat gali būti ir skaidrūs.

Creating_thin-film_components

Ant silicio plokštelės užgarinamos trys polimerinės plėvelės – dvi tirpios vandenyje, iš termoplastinio polimero polivinilo alkoholio (PVA) ir polivinilo acetato (PVAc), bei 1 mikrono storio polimero paryleno – (ši plėvelė, tampanti elektroninės schemos pagrindu, yra 50 kartų plonesnė už žmogaus plauką).
Tuomet ant paryleno (ir silicio plokštelės pagrindo), naudojant standartines technologijas ir puslaidininkines medžiagas bei laidininkus formuojami tranzistoriai, varžos, laidūs takeliai ir kiti schemos elementai.

Po to silicio plokštelė patalpinama į vandenį, dvi tirpios polimerinės plėvelės ištirpsta, o paryleno plėvelė su elektroninės schemos elementais atsiskiria nuo silicio pagrindo. Bandymų metu paaiškėjo, kad šią plėvelę galima net apvynioti apie žmogaus plauką, ir tanzistoriai veikia kaip įprasta, nežiūrint to, kad jie pagaminti iš kietų keraminių medžiagų – jie tokie maži, kad 50 mikronų skersmens išlinkimas jų nesugadina.

„Ateityje bus galima naudoti ir organinius tranzistorius , kurie gali būti permatomi ir sulenkti ir dar mažesniu spinduliu, tačiau čia mes naudojome oksidines medžiagas ir pramoninę puslaidininkių schemų gamybos technologiją“, teigė ETH tyrėjas Niko Munzenrideris (Niko Münzenrieder).
„Šiuo metu dar vyksta tyrimų stadija, tačiau mūsų tikslas yra integruoti mikroelektroninius prietaisus, pavyzdžiui, jutiklius , į kasdienius objektus, todėl ši technologija gali būti naudojama gaminant dėvimiems įtaisams, pavyzdžiui, sporto paskirties, kurie stebėtų fiziologinius parametrus, kaip kūno temperatūrą, širdies plakimą.

Contact-lens-electronics

Vienas iš šios technologijos taikymų galėtų būti išmanieji kontaktiniai lęšiai. Mokslininkai ant kontaktinių lęšių uždėjo permatomą elektroninę schemą su jutikliais, galinčiais matuoti akies vidinį slėgį, vieną iš svarbių faktorių, informuojančių apie gliaukomos riziką.

Wafer-scale design of lightweight and transparent electronics that wraps around hairs

ETH News