Plastic elektronica vervangt silicium halfgeleiders

Eduard Meijer, die onlangs promoveerde bij prof.dr.ir. Teun Klapwijk van de afdeling nanoscience, ontving vorige week de Else Kooi-prijs voor zijn onderzoek dat leidde tot een nieuw gebruik van polymere halfgeleiders.

De charme van plastic elektronica is volgens Klapwijk dat ze goedkoop zijn, gemakkelijk aan te brengen op ronde oppervlakken zoals flessen en dat ze allerlei informatie kunnen opslaan.

Plastic elektronica bestaan puur uit koolstoffen, vandaar dat ze organisch worden genoemd. Tot nu toe werden organische schakelingen alleen nog in displays van mobiele telefoons gebruikt en in platte beeldschermen, waarbij gebruik werd gemaakt van het optisch gedrag van organische moleculen.

Maar nu het onderzoekers is gelukt om een schakeling in chips van plastic te maken, kunnen de schakelingen binnenkort ook digitale informatie opslaan.

In elektronische schakelingen wordt lading binnen twee typen materiaal getransporteerd. In het ene materiaal gebeurt dat via elektronen en in het andere via speciale gaten. Maar in organische schakelingen lukte dat niet, met als resultaat dat ze voorheen maar één type lading transporteerden. Dit komt door de relatief hoge energiebarrière, de bandgap, die ladingdragers in plastic elektronica moeten overwinnen. Meijer heeft daar iets opgevonden: hij heeft een soort twee-componentenmateriaal gemaakt. Op die manier lopen verschillende soorten ladingen wel door de plastic halfgeleiders heen.

Met het nieuwe materiaal maakten de onderzoekers vervolgens een plastic halfgeleider, waardoor de lading makkelijk te transporteren is. ,,Het mooie van organische schakelingen is dat je zoveel profijt hebt van het scala aan verbindingen die chemici kunnen maken. Als grote plasticmoleculen niet werken, kunnen onderzoekers kleinere nemen. Daarom kunnen we veel meer met de koolstofverbindingen dan met traditionele silicium halfgeleiders.”

Meijer ontving 4.545,50 euro (tienduizend gulden). Intussen werkt hij als senior onderzoeker bij Philips Research. De Else Kooi- prijs is een prijs die Dimes van de TU, Mesa+ van de Universiteit Twente en Philips jaarlijks uitreiken. De prijs is vernoemd naar een oud-directeur van Philips Research, Else Kooi, die in 2000 een eredoctoraat van de TU Delft ontving. In 2001 is hij overleden.

Het gaat om schakelingen in de zogenaamde complementary metal-oxide-semiconductor (cmos), een huis-tuin-en-keukenchip zoals in mobiele telefoons en dvd-spelers. Eduard Meijer, die onlangs promoveerde bij prof.dr.ir. Teun Klapwijk van de afdeling nanoscience, ontving vorige week de Else Kooi-prijs voor zijn onderzoek dat leidde tot een nieuw gebruik van polymere halfgeleiders.

De charme van plastic elektronica is volgens Klapwijk dat ze goedkoop zijn, gemakkelijk aan te brengen op ronde oppervlakken zoals flessen en dat ze allerlei informatie kunnen opslaan.

Plastic elektronica bestaan puur uit koolstoffen, vandaar dat ze organisch worden genoemd. Tot nu toe werden organische schakelingen alleen nog in displays van mobiele telefoons gebruikt en in platte beeldschermen, waarbij gebruik werd gemaakt van het optisch gedrag van organische moleculen.

Maar nu het onderzoekers is gelukt om een schakeling in chips van plastic te maken, kunnen de schakelingen binnenkort ook digitale informatie opslaan.

In elektronische schakelingen wordt lading binnen twee typen materiaal getransporteerd. In het ene materiaal gebeurt dat via elektronen en in het andere via speciale gaten. Maar in organische schakelingen lukte dat niet, met als resultaat dat ze voorheen maar één type lading transporteerden. Dit komt door de relatief hoge energiebarrière, de bandgap, die ladingdragers in plastic elektronica moeten overwinnen. Meijer heeft daar iets opgevonden: hij heeft een soort twee-componentenmateriaal gemaakt. Op die manier lopen verschillende soorten ladingen wel door de plastic halfgeleiders heen.

Met het nieuwe materiaal maakten de onderzoekers vervolgens een plastic halfgeleider, waardoor de lading makkelijk te transporteren is. ,,Het mooie van organische schakelingen is dat je zoveel profijt hebt van het scala aan verbindingen die chemici kunnen maken. Als grote plasticmoleculen niet werken, kunnen onderzoekers kleinere nemen. Daarom kunnen we veel meer met de koolstofverbindingen dan met traditionele silicium halfgeleiders.”

Meijer ontving 4.545,50 euro (tienduizend gulden). Intussen werkt hij als senior onderzoeker bij Philips Research. De Else Kooi- prijs is een prijs die Dimes van de TU, Mesa+ van de Universiteit Twente en Philips jaarlijks uitreiken. De prijs is vernoemd naar een oud-directeur van Philips Research, Else Kooi, die in 2000 een eredoctoraat van de TU Delft ontving. In 2001 is hij overleden.