Niente più deposizione per evaporazione soggetta a errori, colata a goccia o stampa:gli scienziati della LMU di Monaco e della FSU Jena hanno sviluppato nanofogli di semiconduttori organici, che può essere facilmente rimosso da un substrato di crescita e posizionato su altri substrati.

I processori dei computer di oggi sono composti da miliardi di transistor. Questi componenti elettronici sono normalmente costituiti da materiale semiconduttore, isolante, substrato, ed elettrodo. Un sogno di molti scienziati è avere ciascuno di questi elementi a disposizione come fogli trasferibili, che permetterebbe loro di progettare nuovi dispositivi elettronici semplicemente impilandoli.

Questo è ora diventato una realtà per il pentacene materiale semiconduttore organico:Dr. Bert Nickel, un fisico alla LMU di Monaco, e il professor Andrey Turchanin (Friedrich Schiller University Jena), insieme alle loro squadre, avere, per la prima volta, è riuscito a creare nanofogli di pentacene meccanicamente stabili.

I ricercatori descrivono il loro metodo sulla rivista Materiale avanzato . Ricoprono prima un piccolo wafer di silicio con un sottile strato di una pellicola organica solubile in acqua e depositano molecole di pentacene su di esso fino a formare uno strato di circa 50 nanometri di spessore. Il passo successivo è cruciale:mediante irraggiamento con elettroni a bassa energia, i primi tre o quattro livelli di strati molecolari di pentacene sono reticolati, formando una "pelle" spessa solo circa cinque nanometri. Questo strato reticolato stabilizza così bene l'intero film di pentacene che può essere rimosso come un foglio da un wafer di silicio in acqua e trasferito su un'altra superficie utilizzando normali pinzette.

Oltre alla possibilità di trasferirli, i nuovi nanosheet di semiconduttori hanno altri vantaggi. Il nuovo metodo non richiede solventi potenzialmente interferenti, Per esempio. Inoltre, dopo la deposizione, il nanofoglio si attacca saldamente ai contatti elettrici dalle forze di van der Waals, con conseguente bassa resistenza di contatto dei dispositivi elettronici finali. Ultimo, ma non per importanza, i nanofogli di semiconduttori organici possono ora essere depositati su substrati tecnologicamente più rilevanti rispetto a prima.

Di particolare interesse è la stabilità meccanica estremamente elevata dei nanosheet di pentacene di nuova concezione, che consente loro di essere applicati come nanomembrane autoportanti a substrati perforati con dimensioni di decine di micrometri. Ciò equivale a coprire una piscina di 25 metri con un involucro di plastica. "Questi semiconduttori virtualmente sospesi hanno un grande potenziale, " spiega Nickel. "Sono accessibili da due lati e potrebbero essere collegati tramite un elettrolita, che li renderebbe ideali come biosensori, per esempio". "Un'altra applicazione promettente è la loro implementazione nell'elettronica flessibile per la produzione di dispositivi per l'acquisizione di dati vitali o la produzione di display e celle solari, "dice Turchanin.