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Avanza IBM en la Fabricación
de Productos Electrónicos Flexibles

Los científicos de IBM han logrado un gran adelanto científico en la investigación de los materiales que permitirán desarrollar productos electrónicos orgánicos de muy bajo costo y bajo consumo para ser utilizados en pantallas de computadores, relojes, tarjetas inteligentes, credenciales de identificación, entradas de teatro y mucho más.

La edición del 2 de agosto de la publicación Nature, da cuenta de que los investigadores de IBM descubrieron que la cuidadosa preparación de la superficie sobre la que se deposita un semiconductor orgánico puede producir finas películas electrónicas con granos de cristal que son de 20 a 100 veces más grandes que los previamente observados, y con características de semiconductor suficientemente buenas para construir dispositivos electrónicos.

Si bien todavía se está lejos de lograr un producto comercial, este nuevo descubrimiento de la química orgánica podría facilitar la construcción de dispositivos de computación mediante la "impresión" o el "rociado" de una fina película de semiconductores en el plástico y otros materiales.

"Este es un paso importante en el mejoramiento de los materiales, que posibilitará el desarrollo de pantallas económicas y flexibles, además de otros dispositivos electrónicos que aún ni siquiera hemos soñado, incluso, tal vez, dispositivos biodegradables" comentó Tom Theis, director de Ciencias Físicas de IBM Research. Es fácil imaginar una pantalla de computadora que se pueda enrollar, guardar en el bolsillo y luego conectar a un organizador personal, una computadora portátil o a un teléfono celular habilitado para la web".

Antes, la promesa de la electrónica orgánica enfrentaba dos limitaciones clave: las características eléctricas insuficientes de los pequeños granos moleculares y el alto costo de fabricación. Con este descubrimiento, IBM pudo desarrollar nuevas películas finas con granos más grandes, con la expectativa de que se puedan producir transistores orgánicos y emisores de luz de bajo costo y bajo consumo.

Uso de Pentaceno para construir productos electrónicos flexibles
Las moléculas de pentaceno se han depositado en una gran variedad de materiales para construir productos electrónicos flexibles. Durante los últimos años, los científicos descubrieron que los dispositivos de la mayor calidad (incluyendo el transistor y el láser) pueden fabricarse sobre un solo cristal de pentaceno de alta calidad, una molécula que contiene átomos de carbono e hidrógeno. Sin embargo, a diferencia de las películas finas, un solo cristal lleva demasiado tiempo de preparación y es demasiado costoso para la fabricación en gran escala. Los científicos de IBM encontraron la forma de cultivar grandes películas finas de pentaceno que pueden fabricarse a bajo costo, con características de rendimiento similares a los cristales individuales.

Cultivando Grandes Granos de Pentaceno
Cuando el pentaceno se cultiva sobre un sustrato de silicio, tiende a pegarse a las impurezas de la superficie, lo cual da un crecimiento errático y tamaños de granos demasiado pequeños para construir dispositivos de alta calidad. Para cultivar granos más grandes, el equipo de IBM primero aplica un "tapón molecular" (una capa de moléculas llamada ciclohexano) sobre el sustrato de silicio. Esta capa cubre las "partes pegajosas" del silicio, y produce una superficie limpia para que el pentaceno se desarrolle en granos muy grandes, lo cual podría ser útil para que en el futuro se fabriquen transistores flexibles en cantidades masivas.

El próximo paso hacia la producción comercial es la fabricación de dispositivos mejorados en estas nuevas películas de granos grandes.

Hacia los Transistores Flexibles
Los investigadores del Laboratorio T.J. Watson de IBM en Yorktown Heights (N.Y.) han construido transistores flexibles y operativos a partir de granos de pentaceno más pequeños, y están trabajando en la creación de transistores con estos nuevos granos más grandes.

Apuntando a la fabricación masiva de estos transistores flexibles, los investigadores de IBM están estudiando métodos para producirlos a bajas temperaturas, utilizando una técnica líquida de "pintar sobre" los transistores, cuyo resultado podría ser un procedimiento de fabricación muy simple, similar a la impresión de un documento en una impresora láser.