Figure 1 :Schéma montrant le processus qui permet un contrôle précis des caractéristiques des transistors organiques à l'aide d'une irradiation lumineuse. L'encart affiche une photographie de l'appareil final. Crédit :Takafumi Uemura et al.
Des chercheurs de Sanken (Institut de recherche scientifique et industrielle) de l'Université d'Osaka et de Joanneum Research (Weiz, L'Autriche), ont montré comment l'exposition d'un polymère organique à la lumière ultraviolette peut modifier précisément ses propriétés électroniques. Ce travail peut aider à la commercialisation d'électronique flexible pouvant être utilisée pour la surveillance des soins de santé en temps réel, avec le traitement des données.
Alors que les circuits intégrés à l'intérieur de votre téléphone intelligent sont assez impressionnants, ils manquent de certaines caractéristiques importantes. Parce que l'électronique est à base de silicium, ils sont très rigides, à la fois au sens littéral d'être inflexible, ainsi que d'avoir des propriétés chimiques qui ne sont pas facilement modifiées. Appareils plus récents, y compris les écrans OLED, sont fabriqués à partir de molécules organiques à base de carbone dont les propriétés chimiques peuvent être ajustées par les scientifiques pour produire les circuits les plus efficaces. Cependant, le contrôle des caractéristiques des transistors organiques nécessite généralement l'intégration de structures complexes faites de matériaux divers.
Maintenant, une équipe de chercheurs dirigée par l'Université d'Osaka a utilisé la lumière UV pour modifier avec précision la structure chimique d'un polymère diélectrique appelé PNDPE. La lumière brise des liaisons spécifiques dans le polymère, qui peuvent ensuite se réorganiser dans de nouvelles versions, ou créer des réticulations entre les brins. Plus la lumière est allumée, plus le polymère s'altère. En utilisant un masque d'ombre, la lumière UV est appliquée uniquement sur les zones souhaitées, réglage du comportement du circuit. Cette méthode peut structurer des transistors de la tension de seuil souhaitée avec une résolution spatiale élevée en utilisant un seul matériau.
Figure 2 :(Gauche) Relation entre l'éclairement lumineux (dose) et la tension de seuil (Vth) pour les transistors organiques. (À droite) Image de microscopie FTIR montrant la distribution spatiale bidimensionnelle de l'altération de la structure moléculaire. Certaines régions ont été partiellement irradiées pour créer le logo de l'Université d'Osaka, avec une résolution spatiale estimée à ~18 µm. Crédit :Takafumi Uemura et al.
"Nous avons réussi à contrôler les caractéristiques des circuits intégrés organiques en utilisant des changements persistants induits par la lumière dans la structure moléculaire elle-même, ", explique l'auteur correspondant de l'étude Takafumi Uemura.
À l'avenir, nous pouvons voir des versions intelligentes de presque tout, des flacons de médicaments aux gilets de sécurité. « Répondre aux exigences informatiques de « l'Internet des objets » nécessitera très probablement des solutions électroniques flexibles, " dit l'auteur principal Tsuyoshi Sekitani. En particulier, cette technologie peut être appliquée aux méthodes de fabrication d'appareils de santé portables ultra-légers.
