हेल्महोल्त्ज़-ज़ेंट्रम बर्लिन (एचजेडबी) और हम्बोल्ट-यूनिवर्सिटेट ज़ू बर्लिन के शोधकर्ताओं की एक टीम ने पहली बार इंकजेट प्रिंटिंग का उपयोग करते हुए हाइब्रिड ग्रेविटाइट सेमीकंडक्टर सामग्री से प्रकाश उत्सर्जक डायोड (एलईडी) का उत्पादन करने में सफलता हासिल की है। यह कई विभिन्न प्रकार के इलेक्ट्रॉनिक घटकों के निर्माण में इन सामग्रियों के व्यापक अनुप्रयोग का द्वार खोलता है। वैज्ञानिकों ने एक ट्रिक की मदद से यह सफलता हासिल की:" inoculating" (या सीडिंग) विशिष्ट क्रिस्टल के साथ सतह।
माइक्रोइलेक्ट्रॉनिक विभिन्न कार्यात्मक सामग्रियों का उपयोग करता है जिनके गुण उन्हें विशिष्ट अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाते हैं। उदाहरण के लिए, ट्रांजिस्टर और डेटा स्टोरेज डिवाइस सिलिकॉन से बने होते हैं, और सूर्य के प्रकाश से बिजली पैदा करने के लिए उपयोग की जाने वाली अधिकांश फोटोवोल्टिक कोशिकाएं भी वर्तमान में इस अर्धचालक सामग्री से बनी होती हैं। इसके विपरीत, यौगिक सेमीकंडक्टर्स जैसे गैलियम नाइट्राइड का उपयोग प्रकाश-उत्सर्जक डायोड (एल ई डी) जैसे ऑप्टोइलेक्ट्रोनिक तत्वों में प्रकाश उत्पन्न करने के लिए किया जाता है। विभिन्न प्रकार की सामग्रियों के लिए विनिर्माण प्रक्रियाएं भी भिन्न होती हैं।
सामग्री और तरीकों को स्थानांतरित करना भूलभुलैया
हाइब्रिड पेरोसाइट सामग्री सरलीकरण का वादा करती है - एक विशिष्ट संरचना में क्रिस्टल के अर्धचालक के कार्बनिक और अकार्बनिक घटकों की व्यवस्था करके। जीजी उद्धरण; वे अपनी रचना जीजी उद्धरण को संशोधित करके सभी प्रकार के माइक्रोएलेट्रोनिक घटकों का निर्माण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ;, प्रो एमिल लिस्ट-क्रैटोचविल, एचजेडबी और हम्बोल्ट-यूनिवर्सिटेट में एक संयुक्त अनुसंधान समूह के प्रमुख कहते हैं।
GG की अधिक संख्या, प्रति-क्रिस्टल क्रिस्टल का प्रसंस्करण तुलनात्मक रूप से सरल है। जीजी उद्धरण; वे एक तरल समाधान से उत्पन्न हो सकते हैं, इसलिए आप सब्सट्रेट जीजी उद्धरण पर सीधे एक समय में वांछित घटक एक परत का निर्माण कर सकते हैं;, भौतिक विज्ञानी बताते हैं।
एक इंकजेट प्रिंटर से पहले सौर सेल, अब प्रकाश उत्सर्जक डायोड भी
HZB के वैज्ञानिकों ने हाल के वर्षों में दिखाया है कि सौर कोशिकाओं को अर्धचालक यौगिकों के एक समाधान से मुद्रित किया जा सकता है - और आज इस तकनीक में दुनिया भर में अग्रणी हैं। अब पहली बार, एचजेडबी और एचयू बर्लिन की संयुक्त टीम ने इस तरीके से कार्यात्मक प्रकाश उत्सर्जक डायोड का उत्पादन करने में सफलता हासिल की है। अनुसंधान समूह ने इस उद्देश्य के लिए एक धातु हलाइड पेरोसाइट का इस्तेमाल किया। यह एक ऐसी सामग्री है जो प्रकाश उत्पन्न करने में विशेष रूप से उच्च दक्षता का वादा करती है - लेकिन दूसरी ओर प्रक्रिया करना मुश्किल है।
GG quot; अब तक, तरल समाधान" से पर्याप्त गुणवत्ता वाले इन प्रकार के अर्धचालक परतों का उत्पादन करना संभव नहीं हुआ है ;, सूची-क्रेटोचविल कहते हैं। उदाहरण के लिए, एल ई डी को केवल कार्बनिक अर्धचालकों से मुद्रित किया जा सकता है, लेकिन ये केवल मामूली चमक प्रदान करते हैं। जीजी उद्धरण; चुनौती यह थी कि नमक जैसे अग्रदूत को किस तरह से छापा जाए, जिसे हमने सब्सट्रेट पर मुद्रित करने के लिए जल्दी और समान रूप से एक आकर्षक या उत्प्रेरक जीजी उद्धरण का उपयोग करके ;, वैज्ञानिक बताते हैं। टीम ने इस उद्देश्य के लिए एक बीज क्रिस्टल को चुना: एक नमक क्रिस्टल जो सब्सट्रेट से खुद को जोड़ता है और बाद के पेरोसाइट परतों के लिए ग्रिडवर्क के गठन को ट्रिगर करता है।
काफी बेहतर ऑप्टिकल और इलेक्ट्रॉनिक विशेषताओं
इस तरह, शोधकर्ताओं ने मुद्रित एल ई डी का निर्माण किया, जो पहले से अधिक additive विनिर्माण प्रक्रियाओं का उपयोग करके प्राप्त किया जा सकता है की तुलना में कहीं अधिक उच्च चमक और काफी बेहतर बिजली के गुणों के अधिकारी। लेकिन लिस्ट-क्रैटोचविल के लिए, यह सफलता भविष्य के माइक्रो- और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स के लिए सड़क पर एक मध्यवर्ती कदम है जो उनका मानना है कि यह विशेष रूप से हाइब्रिड पेरोविसाइट अर्धचालकों पर आधारित होगा। जीजी उद्धरण; किसी भी तरह के घटक के निर्माण के लिए सामग्री के एक सार्वभौमिक रूप से लागू वर्ग और एक एकल लागत प्रभावी और सरल प्रक्रिया द्वारा पेश किए गए फायदे, जीजी उद्धरण हड़ताली हैं ;, वैज्ञानिक कहते हैं। इसलिए वह HZB और एचयू बर्लिन की प्रयोगशालाओं में अंततः सभी महत्वपूर्ण इलेक्ट्रॉनिक घटकों का निर्माण करने की योजना बना रहा है।
