Les chercheurs développent une nouvelle méthode de fabrication de movies minces semi-conducteurs sur mesure

Les matériaux semi-conducteurs organiques constituent une technologie prometteuse clé pour le développement de composants optoélectroniques de pointe et sont utilisés dans le photovoltaïque ainsi que dans l. a. technologie des capteurs et l. a. microélectronique. Afin de produire automatiquement des movies minces de semi-conducteurs organiques dotés de propriétés bien définies, des chercheurs dirigés par Leibniz IPHT à Jena, en Allemagne, ont développé une nouvelle approche technologique du dépôt de movies minces à haute résolution moléculaire.

Une méthode de fabrication de movies minces dotés de propriétés électroniques sur mesure est présentée dans l. a. revue Matériaux avancés.

Les semi-conducteurs organiques, généralement composés de matériaux moléculaires ou de polymères à base de carbone, font aujourd’hui partie d’une variété d’programs : par exemple, des movies minces semi-conducteurs minces, mécaniquement flexibles et légers sont utilisés dans les transistors modernes, les capteurs sensibles ou l’énergie solaire organique. cellules. Leur potentiel de conversion d’énergie et donc leur fonction sont déterminés par les niveaux d’énergie électronique des couches minces organiques, qui dépendent des molécules ainsi que de leur disposition et des interactions entre molécules voisines au sein des couches minces.

Une équipe de scientifiques germano-américains – dirigée par l’Institut Leibniz de technologie photonique (Leibniz IPHT) – a développé avec succès un nouveau procédé de fabrication qui permet l. a. fabrication précise de movies minces semi-conducteurs dotés de propriétés structurelles et électroniques personnalisées de manière automatisée. Los angeles méthode présentée dans Matériaux avancés Il devrait permettre de produire des movies précisément minces avec des interactions contrôlables entre molécules voisines et des niveaux d’énergie spécifiques.

Dépôt par roulement de movies minces semi-conducteurs

Los angeles technologie de couche transférée circulante de Langmuir, un développement ultérieur de l. a. method établie de dépôt de couches minces de Langmuir Blodgett, convient à l. a. manufacturing de monocouches de molécules semi-conductrices organiques aux interfaces air-eau. A cet effet, une couche de molécules formée à l. a. floor de l’eau est transférée sur un substrat solide.

Los angeles monocouche moléculaire est déposée sur le substrat à l’aide d’un système de transfert par roulement spécifique développé par les chercheurs, qui fait déplacer le substrat à recouvrir sur le movie moléculaire à l. a. floor de l’eau. Los angeles couche moléculaire formée à l’interface air-eau adhère au substrat lors du mouvement de roulement.

“Le procédé développé permet également le dépôt de movies cristallins, dont l. a. manufacturing à l’aide de méthodes établies nécessitait auparavant des efforts importants et entraînait souvent des défauts de floor, tels que des fractures dans des movies minces organiques. Avec le procédé présenté, nous pouvons réduire ces défauts de floor à un minimal et produire directement, uniformément et de manière évolutive à l. a. fois des monocouches et plusieurs couches de movies minces avec des propriétés individuelles », explique le professeur Dr. Abel. Martin Bresselt, responsable du groupe Couches minces et interfaces organiques chez Leibniz IPHT, qui a développé l. a. nouvelle méthode avec son équipe.

Motion pictures minces spécialement conçus

Les deux paramètres jouent un rôle a very powerful dans l. a. manufacturing de movies minces semi-conducteurs dotés de propriétés structurelles et énergétiques adaptées. « D’une section, l. a. technologie de couche roulante de Langmuir permet de faire varier systématiquement l. a. densité de tassement des particules à l’intérieur de l. a. couche, qui peut aller de très densément tassée à moins densément tassée, by means of l. a. pression de floor pendant le dépôt.

“D’un autre côté, le nombre de couches moléculaires empilées et donc l’épaisseur de l. a. couche mince peuvent être réglés avec précision. De cette manière, des movies minces semi-conducteurs avec des interactions ciblées entre molécules voisines et des niveaux d’énergie définis de manière reproductible peuvent être produits.” Le Dr Sarah Jasmin Finkelmeier, scientifique du groupe Couches minces organiques et interfaces, a joué un rôle majeur dans le développement de l. a. nouvelle méthode.

L’approche technologique développée par les chercheurs jette les bases de l. a. fabrication de nouveaux composants électroniques (optiques) à base de couches minces aux propriétés améliorées. Par exemple, des modules photovoltaïques organiques qui génèrent efficacement de l’énergie électrique à partir de l. a. lumière du soleil peuvent être développés, ainsi que des movies minces qui convertissent l. a. lumière du soleil en énergie chimique.

Fourni par l’Institut Leibniz de technologie photonique