EO

Schilderen met halfgeleiders

19 april 2021 om 10:34 uur

Amolf-onderzoekers Lukas Helmbrecht en Wim Noorduin hebben een reactieve inkt ontwikkeld die op een even reactief canvas kan worden geschilderd. De inkt reageert met het materiaal op het canvas en wordt een halfgeleider die gekleurd licht afgeeft, een essentieel onderdeel van elektronische componenten zoals leds. Hierdoor is een nieuwe manier van produceren van deze elektronische componenten nu binnen handbereik.


Het onderzoek is gepubliceerd in het tijdschrift ‘Advanced Materials'.

 

Stel je voor dat je een canvas zou kunnen schilderen door het canvas zelf in een andere kleur te laten veranderen in plaats van er verf op te borstelen. Dat is wat Lukas Helmbrecht en zijn collega's doen met de nieuwe ionenuitwisselingslithografietechniek. Bij deze techniek reageert de ‘inkt' met het ‘canvas' door middel van ionenwisseling. Helmbrecht gebruikte deze techniek om een ​​afbeelding van Madame Curie te airbrushen. "Ik vind het fascinerend om te zien: het groene beeld vormt zich zodra je gaat spuiten, ondanks dat zowel de inkt als het canvas kleurloos zijn."

 

Kleurrijke techniek

Het onderzoek draait om het produceren van perovskiet. Helmbrecht en zijn collega's vonden een manier om een ​​laag loodcarbonaat (het canvas) om te zetten in een perovskiet, simpelweg door erop te 'schilderen' met een oplossing van methylammoniumbromide. De laatste ondergaat een chemische reactie met het loodcarbonaat om een ​​groen emitterend perovskiet te vormen. Door een oplossing van een andere substantie te gebruiken als inkt kun je daarnaast een blauw of rood emitterend perovskiet schilderen, of een patroon airbrushen of printen.

 

Een breed scala aan variaties in de samenstelling van de perovskieten is mogelijk door verschillende inkten te kiezen. De patronen kunnen zeer nauwkeurig worden gemaakt: inktdruppels van slechts enkele micrometers leveren ook stippen op van slechts enkele micrometers groot. Dit betekent dat de inkt niet loopt. "De uitdaging van dit onderzoek was het ontwikkelen van de chemische reactie en de condities: de hoeveelheid inkt, de druk en de eigenschappen van het canvas. Geen van deze waren bekend, en het proces werkt niet als ze niet helemaal kloppen. "

 

Alles in één laag

Ik denk aan de vergelijking met andere technieken voor het aanbrengen van lagen perovskiet op een drager. Maar deze techniek is fundamenteel anders, legt Helmbrecht uit. "Alle traditionele technieken resulteren in verschillende lagen perovskiet naast of op elkaar. Onze methode resulteert in een enkele laag die bestaat uit verschillende soorten perovskiet. " Bovendien zijn perovskieten meestal vrij gevoelig voor de behandelingen die in traditionele methoden worden gebruikt, zoals etsen of spoelen. Deze kunnen de perovskiet beschadigen. Met ionenuitwisselingslithografie zijn deze behandelingen niet meer nodig.

 

"In principe is dit een veel eenvoudigere methode om een ​​patroon van verschillende perovskiethalfgeleiders naast elkaar op een chip of led aan te brengen", zegt Helmbrecht. Cleanrooms of andere speciale voorwaarden zijn niet langer vereist. De onderzoekers hebben het nut van ionenuitwisselingslithografie aangetoond door de techniek te gebruiken om een ​​werkende Led te produceren. "Dat heeft het principe bewezen." Verschillende groepen binnen Amolf zullen deze techniek gaan gebruiken om andere applicaties te creëren.

 

Gerelateerd nieuws

Moleculaire bruggen voeden geprinte elektronica

Moleculaire bruggen voeden geprinte elektronica

De afschilfering van grafiet in grafeenlagen inspireerde tot het onderzoek van duizenden gelaagde materialen, waaronder overgangsmetaaldichalcogeniden (TMD's). Deze halfgeleiders kunnen dienen om geleidende inkten…

Imec toont 's werelds eerste Sub-5mW, IEEE 802.15.4z Ultra-Wideband Transmitter Chip

Imec toont 's werelds eerste sub-5mW, IEEE 802.15.4z ultra-wideband transmitter chip

Op de International Solid-State Circuits Conference (ISSCC) presenteerde imec de eerste IEEE 802.15.4z impulse-radio ultrabreedband (IR-UWB) zenderchip, waarmee een evenwicht werd gevonden tussen UWB's nauwkeurige…

Commissie wil chipfabriek in EU om afhankelijkheid van Azië te verkleinen

Commissie wil chipfabriek in EU om afhankelijkheid van Azië te verkleinen

De Europese Unie overweegt de bouw van een geavanceerde halfgeleiderfabriek in Europa om niet meer afhankelijk te zijn van de VS en Azië voor technologie in het hart van enkele van haar belangrijkste industrieën. Dat…

Webshop

webshop

 

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Product van de maand

RSS
Nieuw! Deurgreepmodule PSENmlock van Pilz

Het veilig heksysteem PSENmlock is uitgebreid met een unieke deurgreepmodule.

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

Elobau Benelux BV *
Elobau Benelux BV *

creating sustainable solutions

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

10 mei 2021

Webinar KNAW: Techniek in je mobiele telefoon

Hoe krijg je al die techniek in een steeds dunner apparaat?

18 mei 2021, 18, 19 en 20 mei 2021

Machineveiligheid in vogelvlucht (online training)

18 mei 2021, online

The Battery Show & EV Tech Europe Digital Days

A conference and trade fair focused on keeping up with developments in the advanced battery and...

Meer agendapunten »