Forscher entwickeln "Presse" für organische Elektronik

Die Forscher um Graciela Blanchet suchten nach einer billigen und zugleich umweltfreundlichen Methode, mit der sich feine Strukturen einer leitenden organischen Substanz ? eines sogenannten Polymers oder organischem Kunststoffs ? auf eine Unterlage übertragen lassen. Zwar ist seit längerer Zeit bekannt, dass Polymere zur Herstellung von organischen Transistoren etwa für großflächige Flachbildschirme oder zur Kennzeichnung von Verpackungen eingesetzt werden können. Allerdings ist es oft schwierig, die Polymere oder gar Schichten unterschiedlicher Polymere auf Unterlagen für Chips anzubringen. Oft müssen die Kunststoffe dazu in organischen Lösungsmitteln aufgelöst werden, die sich oft nicht miteinander vertragen.

Die Forscher haben daher nun einen neuen Herstellungsprozess entwickelt, bei der die Polymere direkt aus dem festen Zustand mit Hilfe eines Laserstrahls auf eine Chipunterlage übertragen werden können. Dazu wird zunächst eine auf einer durchsichtigen Basis angebrachte Metallschicht mit einem dünnen Film des gewünschten Polymers überzogen. Die Forscher bezeichnen diese Schichtanordnung als “Donorfilm”.

Der Druckprozess geht nun folgendermaßen vonstatten: Als erstes wird die Polymerseite des Donorfilms mit der zu beschreibenden Unterlage in Kontakt gebracht. In einem zweiten Schritt wird nun ein computergesteuerter Laserstrahl durch die Rückseite des Donorfilms auf die Metallschicht fokussiert, die sich somit an dieser Stelle erwärmt. Dadurch löst sich das Polymer von dieser ab und bleibt an der Unterlage haften. Um nun einen organischen Schaltkreis auf diese Weise auf die Chipunterlage zu übertragen, muss der Laserstrahl nur entlang der Konturen des gewünschten Musters über die Metallschicht bewegt werden.

Bevor dieses Verfahren zur Herstellung von organischen Chips in der Industrie angewendet werden kann, müssen allerdings zunächst noch maßgeschneiderte Polymere entwickelt werden, die der durch den Laserstrahl erzeugten Hitze standhalten können. Die Forscher zeigen allerdings in ihrer Arbeit mit Hilfe eines Polyanilins, dass dies im Prinzip möglich ist.