Ricercatori giapponesi della Nagoya University e finlandesi della Aalto University hanno realizzato una tecnica produttiva che potrebbe facilitare la diffusione di elettronica flessibile, usabile per carta elettronica, RFID e altri prodotti.

Gli studiosi hanno sviluppato un metodo – veloce e a basso costo – in grado di consentire la produzione di transistor thin-film (TFT, transistor a pellicola sottile) su un substrato plastico.
La sperimentazione su questa tecnologia ha consentito la messa a punto del primo circuito logico sequenziale basato su nanotubi al carbonio.

Fino a oggi le reti di nanotubi non erano riuscite a offrire capacità paragonabili ai transistor basati su singoli nanotubi, perché le proprietà conduttive di quest’ultimi si deterioravano nel corso del processo. Le reti di nanotubi contengono sia i nanotubi metallici che semiconduttori. Una maggiore quantità di nanotubi metallici incrementa la mobilità dei portatori di carica del transistor, ma diminuisce il rapporto on / off.

Dato che entrambe le caratteristiche sono importanti per le prestazioni generali del transistor, i ricercatori hanno trovato un modo per ottimizzarle entrambe, realizzando una rete di nanotubi con proprietà uniche.

La morfologia della rete consiste di nanotubi di 10 micrometri – il 30 percento dei quali metallici. Tra i nanotubi sono state usate giunzioni Y rispetto a quelle X. Poiché quelle Y hanno un’area di giunzione più grande di quelle X, hanno ridotto la resistenza di giunzione.

Il nuovo metodo di produzione implica l’accrescimento dei nanotubi con gas a pressione atmosferica e la loro successiva raccolta con un filtro. Il thin film risultante è poi trasferito dal filtro alla plastica, che offre una pellicola uniforme. La rete di nanotubi ottenuta ha permesso di realizzare un TFT dotato di una mobilità dei portatori di carica e un rapporto on/off elevati, garantendo così prestazioni decisamente migliori rispetto ai precedenti transistor ai nanotubi.

I ricercatori hanno spiegato che l’elevata mobilità è dovuta alla morfologia della rete, mentre l’alto rapporto on/off può essere attribuito alla densità più bassa dei nanotubi metallici, controllabile durante il processo di produzione.

Gli studiosi hanno dichiarato che l’arrivo di questa tecnologia in commercio è previsto entro 5 anni, ma prima dovranno rimpiazzare le tecniche litografiche con soluzioni di stampa a elevato throughput.