Plus de dépôt par évaporation sujet aux erreurs, moulage par goutte ou impression :les scientifiques de LMU Munich et FSU Jena ont développé des nanofeuilles de semi-conducteurs organiques, qui peut être facilement retiré d'un substrat de croissance et placé sur d'autres substrats.

Les processeurs informatiques d'aujourd'hui sont composés de milliards de transistors. Ces composants électroniques sont normalement constitués de matériau semi-conducteur, isolant, substrat, et électrode. Un rêve de nombreux scientifiques est de disposer de chacun de ces éléments sous forme de feuilles transférables, ce qui leur permettrait de concevoir de nouveaux appareils électroniques simplement par empilement.

C'est maintenant devenu une réalité pour le pentacène, un matériau semi-conducteur organique :Dr. Bert Nickel, un physicien à LMU Munich, et le professeur Andrey Turchanin (Friedrich Schiller University Jena), avec leurs équipes, ont, pour la première fois, réussi à créer des nanofeuillets de pentacène mécaniquement stables.

Les chercheurs décrivent leur méthode dans la revue Matériaux avancés . Ils recouvrent d'abord une petite plaquette de silicium d'une fine couche d'un film organique soluble dans l'eau et y déposent des molécules de pentacène jusqu'à ce qu'une couche d'environ 50 nanomètres d'épaisseur se forme. La prochaine étape est cruciale :par irradiation avec des électrons de faible énergie, les trois à quatre niveaux supérieurs de couches moléculaires de pentacène sont réticulés, formant une "peau" qui n'est que d'environ cinq nanomètres d'épaisseur. Cette couche réticulée stabilise si bien la totalité du film de pentacène qu'elle peut être retirée sous forme de feuille d'une plaquette de silicium dans l'eau et transférée sur une autre surface à l'aide d'une pince à épiler ordinaire.

Outre la possibilité de les transférer, les nouvelles nanofeuillets semi-conducteurs présentent d'autres avantages. La nouvelle méthode ne nécessite aucun solvant potentiellement interférent, par exemple. En outre, après dépôt, la nanofeuille adhère fermement aux contacts électriques par les forces de van der Waals, résultant en une faible résistance de contact des dispositifs électroniques finaux. Enfin et surtout, les nanofeuillets de semi-conducteurs organiques peuvent désormais être déposés sur des substrats significativement plus pertinents sur le plan technologique qu'auparavant.

La stabilité mécanique extrêmement élevée des nanofeuillets de pentacène nouvellement développés est particulièrement intéressante, ce qui leur permet d'être appliqués sous forme de nanomembranes autoportantes sur des substrats perforés d'une dimension de dizaines de micromètres. Cela équivaut à couvrir une piscine de 25 mètres avec une pellicule de plastique. "Ces semi-conducteurs pratiquement en suspension libre ont un grand potentiel, " explique Nickel. " Ils sont accessibles des deux côtés et peuvent être reliés par un électrolyte, ce qui les rendrait idéaux comme biocapteurs, par exemple". "Une autre application prometteuse est leur mise en œuvre dans l'électronique flexible pour la fabrication de dispositifs d'acquisition de données vitales ou la production d'écrans et de cellules solaires, " dit Turchanin.