(Tech Xplore)—Une paire de chercheurs, Parc Saungeun et Deji Akinwande, avec l'Université du Texas à Austin, a récemment fait la démonstration de transistors monocouches 2D hautes performances sur des substrats en papier lors de la réunion internationale des dispositifs électroniques de cette année. Lors de leur présentation, ils ont rapporté avoir créé des transistors au graphène et au bisulfure de molybdène sur un substrat de papier normal et à quel point ils fonctionnaient, presque aussi bien que ceux à base de plastique.

Les électroniques à base de papier sont encore assez rares. Ils sont généralement relégués aux appareils électroniques organiques imprimés tels que les jouets et les étiquettes d'emballage. Mais cela pourrait bientôt changer car Park et Akinwande suggèrent que leur technique pourrait être utilisée pour fabriquer des appareils avec plus de capacités.

Les transistors sont généralement construits à l'aide d'une base en plastique ou en semi-conducteur. Ces matériaux sont choisis car ils peuvent résister au processus de fabrication et fonctionner de manière optimale une fois livrés. Mais les deux matériaux coûtent beaucoup plus cher que le papier, c'est pourquoi les chercheurs ont été impatients de trouver un moyen d'utiliser le matériau cultivé naturellement comme base, en particulier pour les nouveaux produits qui font rapidement partie de l'Internet des objets (IoT).

Il y a eu plusieurs obstacles empêchant l'utilisation du papier comme base pour les transistors :sa surface inégale n'est pas propice au transport de courant, il absorbe l'eau, et il brûle à des températures de processus de fabrication normales. Pour contourner ces problèmes, les chercheurs ont cherché un revêtement qui s'avérerait capable sans introduire de problèmes tels que la réduction de la flexibilité. Après de nombreuses recherches et tests, les chercheurs ont opté pour le polyimide, un type de plastique qui est déjà utilisé comme base pour certains appareils électroniques imprimés. Ils ont découvert que lorsqu'il est utilisé comme revêtement sur du papier, il fournissait la surface lisse nécessaire et était également imperméable. Montrer qu'il pouvait survivre à la chaleur introduite pendant le processus de fabrication typique a demandé plus de travail. Après quelques essais et erreurs, ils ont trouvé un précurseur qui, une fois appliqué sur le papier, l'empêchait de s'enflammer à une température raisonnable de 230 °C, une température également suffisamment basse pour ne pas déformer le papier. Le résultat final était également suffisamment fin pour être aussi flexible que le papier d'origine - l'équipe a prouvé que c'était le cas en en faisant une figurine en origami.

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