Ett forskarteam av Energy Science and Engineering vid DGIST har utvecklat en teknik för att producera miljövänliga vattenburna halvledarbläck med användning av ytaktiva ämnen, tillsatser som blandar ämnen med olika egenskaper och som används i tvål.

Polymerhalvledare är kolföreningar med de elektriska egenskaperna hos halvledare. De anses vara nästa generations material för flexibla smarta enheter, inte bara för att de är flexibla och lätta, men också för att de kan bearbetas till låg kostnad genom lösningsprocessen. Dock, de orsakar betydande miljöföroreningar, eftersom giftiga organiska lösningsmedel används i processen.

Trots begränsningarna, forskargruppen har utvecklat en teknik för kontroll av halvledaryta som använder ytaktiva ämnen för miljövänliga tillverkningsprocesser för halvledarprodukter som inte använder giftiga organiska lösningsmedel. Koncernen har producerat vattenburna halvledarbläck.

I studien, det nyutvecklade vattenburna halvledarbläcket har små kolloidala partiklar och färre ytaktiva miceller jämfört med de vattenburna halvledarbläcken i tidigare studier. Som ett resultat, den har en relativt plan yta jämfört med de konventionella vattenburna halvledarbläckarna. Den svartvita bilden i figuren visar jämförelsen av ytan på den tunna filmen gjord med det vattenburna halvledarbläcket som utvecklats i denna studie och ett konventionellt.

Enligt forskargruppen, tekniken förväntas tillämpas i olika elektroniska enheter såsom P-typ och N-typ transistorer samt PN-dioder, kompletterande växelriktare, fotodioder som tunna filmer av hög kvalitet.

Professor Chung säger, "Denna forskning har i grunden löst miljöföroreningsproblemet som genereras vid produktion av organiska halvledare. Vi har utvecklat en källteknologi som kan sprida olika halvledarmaterial i vatten genom enkel kemisk modifiering. Vi förväntar oss att den kan användas i olika optoelektroniska enheter från allt från transistorer till solceller, sammansatta kretsar, och bildsensorer."