Simulatie van de stroming rond de pilaartjes.

Organische elektronica gaat 10 keer beter geleiden als je zorgt dat de kristallijne fase netjes wordt uitgelijnd. Een drukproces dat daarvoor zorgt, is zojuist gepresenteerd in Nature Materials.

Stanford University en het aanpalende SLAC-deeltjesversnellercentrum spreken van de Fluence-aanpak, wat staat voor fluid-enhanced crystal engineering.

Het idee is dat je je organische halfgeleiders maakt door op een verwarmd oppervlak een dunne vloeistoffilm uit te strijken, die uitkristalliseert terwijl het oplosmiddel verdampt. Die kristallisatie wordt bevorderd door de afschuifkrachten die optreden in de printkop, en wat je dan wilt hebben is dat de kristallen ook daadwerkelijk parallel aan die afschuifkrachten groeien en niet dwars daarop.

De Amerikanen zeggen dit nu voor elkaar te krijgen door de printkop te vullen met een woud van halfcirkelvormige pilaartjes, 35 micrometer breed en 42 micrometer hoog. Simulaties laten een veelbelovend stromingspatroon zien, en proefjes met 6,13-bis(triisopropylsilylethynyl)pentaceen leverden inderdaad uitstekend geleidende films met een minimum aan ‘dwarse’ (dendritische) kristallen op.

Tot nu toe probeerde men de geleidbaarheid van organische (half)geleiders vooral te verbeteren door wijzigingen in de chemie. Het resultaat was tot nu toe net niet goed genoeg. Of er in de Fluence-printkop werkelijk gebeurt wat de bedenkers dénken dat er gebeurt is niet helemaal duidelijk: ze hebben immers alleen naar het eindresultaat gekeken, want het eigenlijke kristallisatieproces in realtime volgen konden ze niet. Feit is dat de aanpak wèl lijkt te werken.

bron: Nature Materials, SLAC

Onderwerpen