Anche IBM al lavoro su display e componenti elettronici flessibili

Anche IBM al lavoro su display e componenti elettronici flessibili

IBM presenta il proprio metodo per la realizzazione di elementi circuitali flessibili, che prevede un processo produttivo CMOS convenzionale a temperatura ambiente, a tutto vantaggio dei costi

di Andrea Bai pubblicata il , alle 08:01 nel canale Scienza e tecnologia
IBM
 

In occasione dello IEDM di San Francisco, che chiuderà i battenti nella giornata odierna, IBM ha dato dimostrazione di una nuova tecnica a basso costo per la produzione di elementi elettronici basati sul silicio su un substrato plastico flessibile. Si tratta di un'attività che permetterà in un futuro non troppo lontano la realizzazione di dispositivi elettronici flessibili ed arrotolabili, come ad esempio un futuristico quotidiano elettronico-digitale che può essere ripiegato e riposto nella tasca del cappotto o in una borsa.

Il metodo sviluppato da IBM consente la realizzazione di circuiteria flessibile mediante un processo convenzionale e a temperatura ambiente, semplificando così il processo di produzione e contenendo i costi. Molti altri approcci alla realizzazione di elementi elettronici flessibili coinvolgono spesso l'impiego di materiali particolari e costosi o la necessità di processi ad elevate temperatura.

Nel dettaglio l'approccio di IBM implica un processo cosiddetto di "controlled spalling", ovvero una sorta di "frantumazione" controllata. Si tratta di un processo che la stessa IBM ha già impiegato nella realizzazione di elementi fotovoltaici.

IBM ha adottato un substrato ETSOI (extremely-thin Silicon-on-Insulator) sul quale ha depositato uno strato di nickel che funge da agente stressante, di circa 5-6 micron di spessore. Il substrato ETSOI è stato realizzato con un processo convenzionale CMOS a 22 nanometri su wafer da 300mm. Sullo strato di nickel è stata applicata una pellicola flessibile di poliimmide.

I ricecatori hanno quindi praticato una sorta di "frattura" su un bordo del dispositivo, che è stata propagata in maniera meccanicamente controllabile su tutta la superficie. I ricercatori hanno quindi rimosso l'eccesso di silicio al di sotto dello strato di ossido usando un processo di fresatura, allo scopo di migliorare la flessibilità meccanica. Sempre a questo proposito il circuito è stato trasferito su un substrato plastico per provvedere alla rimozione del nastro di poliimmide e dello strato di nickel. Il poliimmide è facilmente asportato dal momento che è attaccato con un adesivo a rilascio termico, mentre il nickel è sottoposto anch'esso ad un processo di fresatura chimica. Mediante questo processo IBM è riuscita ad ottenere transistor con gate delle dimensioni di 30 nanometri ed un pitch di 100 nanometri.

Sebbene i ricercatori debbano ancora risolvere qualche problema (come ad esempio un leggero degrado delle prestazioni dei transistor), questo genere di strutture potrebbe presto preparare la strada alla realizzazione di elementi semiconduttori e display flessibili, incrementando le possibilità di creazione dei progettisti di dispositivi elettronici.

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