Ya es posible fabricar obleas de circuitos integrados que aglutinan transistores flexibles

Buenos Aires-(Nomyc)-Los paneles OLED flexibles aparecieron en la industria de las pantallas hace unos cinco años, aunque la tecnología que los hace posibles está disponible desde hace más tiempo, pero el momento en el que las grandes marcas empezaron a apostar por ella sin ambigüedad llegó durante la edición del CES que se celebró a principios de 2018, cuando marcas como Sony, Samsung, HP, Lenovo, Xiaomi y LG anunciaron que estaban trabajando en dispositivos flexibles y algunos de ellos no tardaron mucho en llegar.

Mas allá de ello, el único componente flexible de los dispositivos electrónicos que está a nuestro alcance, como los smartphones o los televisores, es la matriz OLED y aunque es evidente que esta es una limitación importante, de manera sorprendente, el desarrollo de la ingeniería de materiales está a punto de ponerle fin.

Los flexibles de verdad ya se acercan: lo que diferencia a un panel OLED flexible de otro rígido, que emplea la misma tecnología es su sustrato, que es el material que actúa como soporte estructural de la capa de diodos orgánicos emisores de luz, que son los que realmente conforman el panel OLED.

Esta película de diodos debe estar fijada sobre una capa que le confiera rigidez estructural, y este es, de manera precisa, el rol principal del sustrato.

Los paneles OLED rígidos, los convencionales, recurren a un sustrato de vidrio, pero es evidente que este material es extremadamente rígido, por lo que no sirve si lo que queremos es fabricar un panel flexible.

Para resolverlo, los ingenieros utilizan un sustrato de poliamida, que es un tipo sofisticado de plástico, aunque el problema es que la matriz que reproduce las imágenes convive con componentes electrónicos inherentemente rígidos, por lo que hasta ahora no ha sido posible producir dispositivos electrónicos completamente flexibles.

Para tenerlos es necesario poner a punto un componente esencial: chips flexibles que ya son posibles.

Ahora, en equipo formado por investigadores de la Universidad Sungkyunkwan, el Instituto de Ciencia Básica, el Instituto de Ciencia y Tecnologías Avanzadas y la Universidad Nacional de Seúl, todas ellas instituciones de Corea del Sur, publicó en Nature Electronics un artículo en el que explica con detalle el procedimiento que siguió para fabricar un polímero elástico que puede ser utilizado para producir transistores FET flexibles, es decir los transistores incorporados en la mayor parte de los circuitos integrados de los dispositivos electrónicos que utilizamos en la actualidad.

Estos científicos no son los primeros que se embarcaron en el desarrollo de la tecnología necesaria para poner a punto chips flexibles, pero su estrategia es diferente a las que han utilizado los demás investigadores hasta ahora.

Su logro más relevante consiste en que han ideado una técnica de fabricación a gran escala de un material dieléctrico que hace posible la producción de componentes electrónicos flexibles que tienen, según las pruebas que presentan en su artículo científico, unas propiedades eléctricas comparables a las de los componentes electrónicos rígidos de naturaleza inorgánica.

Un apunte breve: un dieléctrico es un componente con una conductividad eléctrica muy baja, y que, por tanto, se comporta como un aislante y el material que desarrollaron estos investigadores, es un polímero sintético parecido a algunos plásticos con los que todos estamos familiarizados cuyas propiedades fisicoquímicas lo hacen compatible con la fabricación de transistores.

Para producirlo emplean una técnica conocida como “deposición al vacío”, que, a grandes rasgos, es un conjunto de procesos muy sofisticados que permiten obtener un material depositándolo molécula a molécula sobre un sustrato sólido.

Según estos científicos surcoreanos su material dieléctrico puede ser estirado un 40 por ciento más allá de su volumen original sin que sus propiedades fisicoquímicas y su capacidad aislante se vean alteradas, aunque lo más impactante es que su tecnología permite la fabricación de obleas flexibles de circuitos integrados que, según sus pruebas, pueden ser utilizadas en la producción de chips flexibles a gran escala.

En la fotografía que publicamos encima de estas líneas podemos ver una de estas obleas flexibles y en su artículo,  estos investigadores reconocen que aún tienen que “mejorar la eficiencia de sus chips flexibles, ´optimizar el procedimiento de fabricación´ y mejorar sus capacidades dieléctricas, pero no cabe duda de que lo que tienen entre manos tiene un gran potencial”.

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