Circuito de silício impresso em papel com laser

Redação do Site Inovação Tecnológica - 06/05/2015

Uma camada de polissilício de alta mobilidade eletrônica foi formada disparando pulsos de laser sobre o papel recoberto com uma tinta líquida.
[Imagem: M. Trifunovic et al./TUDelft]

Silício flexível

Por essa os concorrentes do silício não esperavam.

Pesquisadores holandeses e japoneses conseguiram construir transistores de silício sobre uma folha de papel usando raios laser.

Quando o assunto são telas e circuitos eletrônicos flexíveis, as maiores esperanças vinham sendo depositadas na eletrônica orgânica, com tintas eletrônicas feitas à base de compostos de carbono. Os resultados têm sido entusiasmantes, mas a eficiência dos circuitos ainda está longe do silício.

Miki Trifunovic fez sua própria tinta eletrônica usando silício policristalino, o mesmo usado nos circuitos eletrônicos comuns. Depois de aplicada a tinta, em estado líquido, sobre o papel, um pulso de laser se encarrega de criar os transistores.

Já era possível imprimir circuitos de silício, mas isso exigia temperaturas ao redor dos 350ºC, o suficiente para queimar o papel ou derreter um substrato flexível. Com o pulso de laser ultrarrápido, o silício líquido é transformado diretamente em silício policristalino em uma fração de segundo, muito antes que o substrato seja afetado.

Circuitos eletrônicos comestíveis

Para demonstrar o potencial da técnica de cristalização rápida, a equipe escolheu o papel para mostrar a viabilidade da fabricação de componentes eletrônicos de vestir mesmo nos materiais mais sensíveis ao calor.

Os transistores criados com a impressão assistida a laser apresentaram mobilidades tão elevadas quanto as dos transistores de polissilício convencionais, mostrando que a eficiência não será um entrave ao uso da técnica.

A equipe afirma que o próximo passo será otimizar o processo de fabricação para incluir camadas adicionais de outros materiais, para a criação de circuitos completos.

"O processo poderá ser expandido para a fabricação de sensores biomédicos e células solares, e também permite a fabricação de circuitos eletrônicos esticáveis - e até comestíveis," disse o professor Ryoichi Ishihara, da Universidade Tecnológica de Delft.

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