Los TFT impresos han sido una tecnología difícil de desarrollar dada la compleja naturaleza multicapa de los TFT con su alta sensibilidad a las propiedades interfaciales y de calidad de la película. En este artículo (de marzo de 2021), Patrick R. L. Malenfant et al. muestran láminas de TFT impresas con R2R con buena movilidad y baja variabilidad de VT, ¡incluso en una tirada de 10 metros!
Curiosamente, los SWCNT han demostrado ser una buena solución para la capa semiconductora de un TFT impreso. Los SWCNT se cultivan como una mezcla de tubos metálicos (70%) y semiconductores (30%). Dado que todavía no existe un método fiable para cultivar únicamente los tipos semiconductores, hay que separar los dos. La mejor técnica se basa en el uso de polímeros conjugados que, mediante repetidas rondas de centrifugación, permiten dispersar y, por tanto, separar los CNT en función de su diámetro, quiralidad y tipo. De esta manera se puede obtener SWCNT altamente puros y semiconductores. De hecho, Raymor Industries Inc. ya ofrece este tipo de materiales.
Sin embargo, las dispersiones separadas aún no son tintas imprimibles. Para formular tintas imprimibles R2R, Patrick et al recomiendan un proceso de intercambio de ligandos para sustituir los polímeros polifluorenos hidrofóbicos (que quedan alrededor de los tubos como parte del proceso de separación) por un polímero más hidrofílico.
En el siguiente vídeo, Patrick muestra que la impresión R2R de TFTs completos es posible con excelentes resultados: los TFTs tienen un rango de movilidad de 0,02-3 cm2/V.s, una relación de encendido/apagado de 1E4, y una variabilidad del voltaje umbral de alrededor del 6-10% en una tirada de impresión R2R de 10m.
Esta tecnología demuestra la viabilidad tecnológica de los TFTs impresos en R2R basados en SC-SWCNT, aunque todavía queda un largo camino para que esta tecnología madure y se convierta en una solución de producción/comercial.
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National Research Council Canada / Conseil national de recherches Canada [This is automatically translated from English]