Les TFT imprimés ont été une technologie difficile à développer étant donné la nature multicouche complexe des TFT et leur grande sensibilité aux propriétés interfaciales et à la qualité du film. Ici (en mars 2021), Patrick R. L. Malenfant et al. présentent des feuilles TFT imprimées R2R avec une bonne mobilité et une faible variabilité VT, même sur un tirage de 10 mètres !
Il est intéressant de noter que les SWCNT se sont avérés être une bonne solution pour la couche semi-conductrice d'un TFT imprimé. Les SWCNT sont cultivés sous la forme d'un mélange de tubes métalliques (70%) et semi-conducteurs (30%). Comme il n'existe pas encore de méthode fiable pour faire croître uniquement des types semi-conducteurs, il faut séparer les deux. La meilleure technique repose sur l'utilisation de polymères conjugués qui, grâce à des cycles répétés de centrifugation, permettent de disperser et donc de séparer les NTC en fonction de leur diamètre, de leur chiralité et de leur type. De cette manière, on peut obtenir des SWCNT très purs, uniquement semi-conducteurs. D'ailleurs, Raymor Industries Inc. propose déjà de tels matériaux.
Les dispersions séparées ne sont cependant pas encore des encres imprimables. Pour formuler des encres imprimables R2R, Patrick et al recommandent un processus d'échange de ligands pour remplacer les polymères polyfluorènes hydrophobes (laissés autour des tubes dans le cadre du processus de séparation) par un polymère plus hydrophile.
Dans la vidéo ci-dessous, Patrick montre que l'impression R2R de TFTs complets est possible avec d'excellents résultats : les TFTs ont une gamme de mobilité de 0.02-3 cm2/V.s, un rapport On/Off de 1E4, et une variabilité de la tension de seuil d'environ 6-10% sur une impression R2R de 10m !
Cette technologie démontre la viabilité technologique des TFTs imprimés R2R basés sur SC-SWCNT, bien qu'il y ait encore un long chemin à parcourir pour faire de cette technologie une solution de production/commerciale.
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