Vítejte, dnes je
neděle
22.
prosinec 2024
Odborný časopis a portál zaměřený na vývoj a výrobu elektroniky 
Nový ultratenký polovodič InSe
Po dekádě intenzivního výzkumu grafenu a dvourozměrných materiálů vyvinuli výzkumníci z University of Manchester a University of Nottingham nový polovodič, který má velký potenciál v budoucí superrychlé elektronice.
Tímto materiálem je indium selen (InSe), který je silný pouze několik atomů, takže se blíží grafenu. Grafen je sice silný pouze jeden atom, ale nehodí se na polovodiče, protože se chová spíše jako kov. Naproti tomu se zdá, že InSe může mít lepší polovodičové vlastnosti, než má křemík. Materiál InSe se tak může stát vítaným kompromisem mezi grafenem a křemíkem, přičemž jeho tenké rozměry umožní zhotovit součástky v nanorozměrech.
Současným problémem je ochrana nového materiálu před kyslíkem a vlhkostí ve vzduchu, které InSe strukturu silně napadají, takže se jeho příprava povedla až v ochranné atmosféře argonu.
Stávající experimenty umožnily vyrobit materiál InSe silný několik mikrometrů. Zdá se, že výroba InSe by se mohla provádět podobným způsobem, jakým se vyrábí velkoplošné fólie grafenu.
Obr. 1
Reálné využití materiálu InSe při výrobě polovodičů by mohlo umožnit další pokračování Mooreova zákona.
Vodivý grafenový inkoust pro tištěnou elektroniku
Heraeus Electronics, dodavatel materiálů pro polovodičový a elektronický průmysl, představil na konferenci IDTechEx Printed Electronics novou produktovou řadu vysoce vodivého inkoustu založeného na grafenu, který je určen pro hromadnou výrobu. Až 4× lepší elektrická vodivost, dlouhodobá stabilita, nízká teplota vytvrzení a výhodný poměr cena/výkon představují výbornou alternativu k stávajícím materiálům pro podobné použití.
Tento nový grafenový inkoust nabízí celou řadu výhodných vlastností, jako jsou vysoká vodivost (5 Ω-1), vysoká stabilita během životního cyklu (1 500 testovacích cyklů způsobilo pouze zanedbatelné změny) a cenově výhodné řešení (o 50 % úspornější v porovnání se stříbrnými inkousty).
Tento polymerový thick-film inkoust najde uplatnění v tištěné elektronice, zejména v produktech, jako jsou topidla s nízkou teplotou, biosenzory, tištěné baterie a kapacitní dotykové spínače.
Obr. 2
Zajímavá je také historie společnosti Heraeus Electronics. Ta má své počátky už v roce 1851, kdy Wilhelm Carl Heraeus, německý lékárník a chemik, objevil způsob, jak tavit platinu. Znalosti z chemie a inovativní způsob řešení úkolů v oboru materiálů určily další vývoj této dodnes rodinné firmy, která je aktivní po celém světě. S obratem téměř 13 miliard eur a 12 500 zaměstnanci v 38 zemích světa si Heraeus Electronics drží ve svém oboru přední pozici.
Inkousty pro průmyslovou výrobu ohebných solárních článků
Dánská společnost infinityPV začala nabízet inkousty pro výrobu polymerových solárních článků rychlým tiskem na rotačních tiskárnách (roll-to-roll). Inkousty, které jsou založeny na organických polovodičových materiálech, jsou vyvinuty a optimalizovány pro průmyslovou výrobu organických solárních článků použitých na ohebných substrátech.
Jejich zajímavou vlastností je volitelná barevnost a částečná průhlednost, což není u solárních článků obvyklé.
Obr. 3
V současné době nabízí infinityPV čtyři inkousty s fotovoltaickými vlastnostmi, které mají zajistit výborné výsledky v podobě uniformního provedení filmu a vysokého výkonu v širokém rozsahu tloušťky filmu při výhodných cenových nákladech. Dodávané inkousty jsou určeny k přímému použití.
Magnetický inkoust, který dokáže sám opravit poškození
Tým výzkumníků z University of San Diego vyvinul magnetický inkoust, který pomůže tištěným elektronickým prvkům, jako jsou baterie, senzory či obvody nositelné elektroniky, aby se v případě poškození samy opravily.
Hlavní součástí magnetického inkoustu jsou mikročástečky orientované určitým směrem magnetickým polem. Pokud dojde k roztržení tištěného obvodu, potom jsou mikročástečky na obou stranách trhliny k sobě přitahovány, takže se přerušení samo opraví. Šířka trhliny může být až 3 mm, což je v „samoopravovacích“ systémech (self-healing systems) rekord.
Stávající self-healing materiály vyžadují k opravě poškození nějaký vnější impulz, takže oprava začne se zpožděním několika minut až dní. Magnetický inkoust nic takového nepotřebuje a poškození je opraveno během 50 ms.
(mklauz) @dps-az.cz
