Органическая электроника: на гребне волны

Органическая электроника в последнее десятилетие переживает настоящий бум, постепенно оттесняя с первых позиций классическую неорганическую (кремниевую) электронику. Фундаментальные исследования в этой области стремительными темпами находят практическое применение. Уже созданы серийные производства электронных устройств нового поколения, которые выгодно отличаются от своих предшественников гибкостью, легкостью и экономичностью. Сотни научных и производственных компаний активно осваивают открывшийся перспективный рынок, объем которого, по предварительным оценкам, к 2025 году может выражаться цифрой в 350 миллиардов долларов.

Гибкие электронные устройства

История органической электроники насчитывает около 35 лет. В 1977 году исследователями Аланом Хигером, Аланом Мак-Диармидом и Хидэки Сиракавой были опубликованы результаты их работ, устанавливающих, что полиацетилен, при определенных условиях модифицированный галогенами, по способности проводить электрический ток начинает приближаться к металлам. Это важное открытие, а также ряд разработок других ученых, исследовавших органические модифицированные полимеры, положили начало органической электроники, а первооткрыватели удостоились Нобелевской премии 2000 года по химии.

Основываясь на новых открывшихся возможностях, можно создать простое и дешевое рулонное производство (его еще называют roll-to-roll-процессом) гибких электронных устройств. Основным рабочим оборудованием является специальный принтер, печатающий чернилами, в состав которых входят углеродные соединения. Такой способ позволяет получить полную линейку микроэлектронных компонентов и электронных устройств, начиная от транзисторов и заканчивая аккумуляторными батареями и всевозможными датчиками. Становится возможным изготавливать скручиваемые в рулон дисплеи и сенсорные экраны, сделанные на основе гибких пленок из любых материалов, в том числе металла, пластмассы или даже бумаги. Можно получать «умную» упаковку, недорогие электронные метки, гибкие солнечные батареи, не говоря о неограниченных возможностях по производству одноразовых приборов и нового поколения детских игрушек.

Достоинства и недостатки печатных электронных устройств

Органическая электроника имеет весомые преимущества в сравнении с неорганической, которая, видимо, уже достигла своих физических пределов. К достоинствам гибких электронных компонентов относятся:

- низкая стоимость;
- легкость;
- универсальность;
- экологичность производственных процессов;
- невысокая материалоемкость.

Исчезает необходимость в затратных вакуумных процессах и дорогом прецизионном оборудовании. С помощью струйного принтера или другим печатным способом все электронные элементы http://www.cyberforum.ru/consumer-electronics/ наносятся на рулон, движущийся со скоростью до десяти метров в минуту. Любая сколь угодно сложная схемотехническая идея может быть реализована быстро и точно, если ее нарисовать с помощью графического редактора, а затем просто распечатать на подготовленной подложке. В совокупности достигается высокая производительность при себестоимости на порядок более низкой, чем производство кремнийорганических компонентов.

Недостатками новой технологии являются:

- низкая эффективность и невысокое качество отдельных изделий;
- нерентабельность производства малых серий;
- необходимость капитальных вложений в дальнейшие научные исследования.

По мнению экспертов, после решения данных проблем массовое производство качественных «органических гаджетов» станет реальностью.