Een inkt met nanodeeltjes die kan worden gebruikt voor het printen van elektronica zonder gloeien bij hoge temperaturen, biedt een mogelijke winstgevende benadering voor het vervaardigen van flexibele elektronica.

Er wordt aangenomen dat het printen van halfgeleiderapparatuur goedkope, hoogwaardige flexibele elektronica biedt die beter presteert dan de dunne-filmtransistors van amorf silicium die momenteel de ontwikkelingen in de weergavetechnologie beperken. De tot nu toe ontwikkelde inkten voor nanodeeltjes moesten echter worden uitgegloeid, waardoor ze beperkt zijn tot substraten die bestand zijn tegen hoge temperaturen, veel van de flexibele kunststoffen uitsluiten die anders zouden kunnen worden gebruikt. Onderzoekers van het National Institute for Materials Science en de Okayama University in Japan hebben nu een nanodeeltjesinkt ontwikkeld die kan worden gebruikt met printprocedures bij kamertemperatuur.

Ontwikkelingen in dunnefilmtransistors gemaakt van amorf silicium hebben gezorgd voor bredere, dunnere schermen met een hogere resolutie en een lager energieverbruik. Verdere vooruitgang op dit gebied wordt nu echter beperkt door de lage respons op aangelegde elektrische velden, dat is, de lage veldeffectmobiliteit. Oxidehalfgeleiders zoals InGaZnO (IGZO) bieden betere prestatiekenmerken, maar vereisen gecompliceerde fabricageprocedures.

Inkten voor nanodeeltjes moeten een eenvoudige, goedkope fabricage mogelijk maken, maar de nanodeeltjes die gewoonlijk worden gebruikt, zijn omgeven door niet-geleidende liganden - moleculen die tijdens de synthese worden geïntroduceerd om de deeltjes te stabiliseren. Deze liganden moeten door gloeien worden verwijderd om de inkt geleidend te maken. Takeo Minari, Masayuki Kanehara en collega's hebben een manier gevonden om deze moeilijkheid te omzeilen door nanodeeltjes te ontwikkelen die worden omringd door vlakke aromatische moleculen die ladingsoverdracht mogelijk maken.

De gouden nanodeeltjes hadden een soortelijke weerstand van ongeveer 9 x 10 ^-6 Ω cm – vergelijkbaar met puur goud. De onderzoekers gebruikten de inkt van nanodeeltjes om organische dunne-filmtransistors te printen op een flexibel polymeer en een papieren substraat bij kamertemperatuur, producerende apparaten met mobiliteiten van 7,9 en 2,5 cm2 V ^-1 s ^-1 voor respectievelijk polymeer en papier – cijfers vergelijkbaar met IGZO-apparaten.

Zoals de onderzoekers concluderen in hun rapport van het werk, "Dit printproces bij kamertemperatuur is een veelbelovende methode als kerntechnologie voor toekomstige halfgeleiderapparaten."