Circuitos integrados masivos impresos en una sola pasada usando tecnología avanzada de serigrafía

Los investigadores han impreso circuitos integrados completos con más de 1.000 transistores electroquímicos orgánicos. Imprimir circuitos electrónicos con un ancho de línea de aproximadamente 100 micrómetros coloca altas demandas en la tecnología de impresión. Para resolver el problema, el equipo desarrolló marcos de serigrafía con mallas que pueden imprimir líneas extremadamente finas y tinta de impresión con las propiedades adecuadas. El material usado es el polímero PEDOT:PSS.

Al menos tres desafíos se han abordado: reducir el tamaño del circuito, aumentar la calidad de modo que la probabilidad de que todos los transistores en el circuito funcionen esté lo más cerca posible del 100%, y resolver la integración con los circuitos basados en silicio necesarios para procesar señales y comunicarse con el entorno.

Los circuitos impresos se usaron para crear una interfaz con componentes electrónicos tradicionales basados en silicio. Se construyeron varios tipos de circuitos impresos basados en transistores electroquímicos orgánicos. Uno de estos es un registro de desplazamiento, que puede formar una interfaz y lidiar con el contacto entre el circuito basado en silicio y otros componentes electrónicos como sensores y pantallas. Esto resulta en un chip de silicio con menos contactos, que necesita un área menor y es menos costoso.

El desarrollo de tinta para imprimir las líneas finas y las mejoras de los marcos de serigrafía contribuyeron no solo al proceso de miniaturización sino también a lograr mayor calidad. Más de 1.000 transistores electroquímicos orgánicos pueden colocarse en un sustrato plástico tamaño A4 y pueden conectarse de diferentes maneras para crear diferentes tipos de circuitos integrados impresos.

Estos circuitos integrados a gran escala (LSI) pueden usarse, por ejemplo, para alimentar una pantalla electrocrómica — ella misma manufacturada como electrónica impresa — u otra parte del mundo electrónico en línea que el Internet de las Cosas trae.