Une nouvelle méthode de création de puces de silicium pliables pourrait aider à ouvrir la voie à une nouvelle génération de dispositifs électroniques flexibles hautes performances.

Dans deux nouveaux articles, Les ingénieurs de l'Université de Glasgow décrivent comment ils ont mis à l'échelle les processus établis pour fabriquer des puces de silicium flexibles à la taille requise pour fournir des systèmes pliables hautes performances à l'avenir, et discuter des obstacles qui devront être surmontés afin de rendre ces systèmes courants.

Dans le premier article, publié dans la revue Advanced Electronic Materials, des chercheurs de Bendable Electronics and Sensing Technologies (BEST) de l'Université montrent comment ils ont pu fabriquer pour la première fois une plaquette de silicium ultrafine capable de fournir un calcul haute performance tout en restant flexible.

L'électronique flexible a de nombreuses applications potentielles, y compris l'électronique implantable, écrans pliables, technologie portable qui peut fournir une rétroaction constante sur la santé des utilisateurs. Le groupe BEST a déjà fait des progrès significatifs dans la technologie portable, y compris un capteur flexible et une application pour smartphone qui peut fournir des informations sur les niveaux de pH de la sueur des utilisateurs.

Professeur Ravinder Dahiya, le chef du groupe BEST, a déclaré :« Les circuits à base de silicium ont progressé en complexité à une vitesse remarquable depuis leur développement initial à la fin des années 50, rendre possible le monde d'aujourd'hui du calcul haute performance.

"Toutefois, le silicium est un matériau cassant qui casse facilement sous contrainte, ce qui l'a rendu très difficile à utiliser dans des systèmes pliables sur autre chose que l'échelle nanométrique.

"Ce que nous avons pu faire pour la première fois, c'est adapter les processus existants pour transférer des puces de silicium ultrafines à l'échelle d'une tranche sur des substrats flexibles. Le processus a été démontré avec des tranches de quatre pouces de diamètre, mais il peut également être mis en œuvre pour des plaquettes plus grandes. Dans tous les cas, cette échelle est suffisante pour fabriquer des plaquettes de silicium ultra-minces capables de fournir une puissance de calcul satisfaisante."

L'article de l'équipe décrit les techniques qu'ils ont développées pour transférer plusieurs types différents de puces de silicium ultra-minces d'environ 15 microns d'épaisseur sur des substrats flexibles - une cellule sanguine humaine, en comparaison, est d'environ cinq microns de largeur.

Dans le deuxième article, publié dans la revue Électronique flexible NPJ , Le professeur Dahiya et son équipe proposent un examen de l'état de l'art actuel dans le domaine de l'électronique flexible, un domaine industriel qui devrait représenter 300 milliards de dollars d'ici 2028.

Ils identifient les questions de recherche actuelles auxquelles il faut répondre avant que l'électronique flexible puisse atteindre les niveaux de l'informatique, la gestion des données et les performances de communication attendues des appareils modernes.

Le professeur Dahiya a ajouté :« Il y a eu de nombreuses percées dans le développement de l'électronique flexible ces dernières années, et la technologie se développe rapidement, mais il reste encore des problèmes importants à surmonter pour aider des systèmes tels que nos plaquettes de silicium ultrafines à fournir le type de performances attendu par le marché.

« Nous espérons que notre article fournira un aperçu précieux des domaines qui nécessitent encore des recherches, et nous nous engageons à aider à faire avancer le secteur avec nos propres recherches. »

"Ultra-Thin Chips for High-Performance Flexible Electronics" est publié dans Électronique flexible NPJ .