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Gedruckte elektronische Schaltungen: Forschungsprojekt abgeschlossen

Herstellung mittels schneller Rolle-zu-Rolle-Druckverfahren (Tiefdruck, Offsetdruck etc.)

Aus der Siliziumelektronik ist bekannt, dass sogenannte CMOS-Schaltungen (CMOS = Complementary Metal Oxide Semiconductor, entspricht in etwa einer logischen Schaltung auf Halbleiterbasis) den Schaltungsentwurf erleichtern. Besonders aber auch beim Druck von Elektronik ist dies ein Vorteil.
Die Firma Poly-IC koordinierte deshalb das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt »Cosmos« zur Herstellung von CMOS-ähnlichen organischen Schaltungen. Innerhalb dieses Projektes wurden erstmals organische Schaltungen im Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt, die auf zwei verschiedenen organischen Transistor-Typen basieren. Im Labor wurde außerdem der erste Prototyp eines organischen Transponders gefertigt, dessen Daten-Sequenz in einem organischen CMOS-Chip gespeichert ist.
Integrierte Schaltungen basierend auf leitenden und halbleitenden organischen Molekülen sind bereits seit mehreren Jahren Gegenstand der Forschung und Entwicklung. Die dabei aktuell erreichbare Leistungsfähigkeit der Schaltungen ist ausreichend für einfache Anwendungen wie Funketiketten zur Radio-Frequenz-Identifikation (RFID).
Hier bietet Poly-IC bereits erste Produkte in der Produktlinie Polyid an. Der Vorteil gegenüber herkömmlichen Silizium-Schaltungen liegt in der Löslichkeit der zugrundeliegenden organischen Materialien. Auf diese Weise lassen sich leitende, halbleitende und isolierende organische Materialien Schicht für Schicht mittels schneller Rolle-zu-Rolle-Druckverfahren (Tiefdruck, Offsetdruck, usw.) kostengünstig und kilometerlang zu organischen Schaltungen kombinieren.
Ziel des vor drei Jahren begonnenen und nun abgeschlossenen Förderprojektes »Entwicklung CMOS-ähnlicher organischer Schaltungen – Cosmos« war die Weiterentwicklung bestehender Prozesse und Materialien im Hinblick auf die drucktechnische Herstellung von integrierten organischen Schaltungen, die auf zwei verschiedenen Transistor-Typen basieren. Zudem sollten im Labor entsprechende Prototypen entwickelt werden, die die Eignung solcher Schaltungen für einfache RFID-Anwendungen demonstrieren.
Besonders hervorzuheben ist dabei eine organische Ringoszillator-Schaltung, in der zwei elektrisch unterschiedliche organische Transistoren zum Einsatz kommen und deren organische Schichten sämtlich mittels schneller Rolle-zu-Rolle-Verfahren hergestellt wurden. Auch wird von den Projekt-Beteiligten »die erfolgreiche Herstellung eines organischen CMOS-Transponders« gemeldet, dessen Datensequenz im Abstand von mehreren Zentimetern von einem Lesegerät bei der standardisierten Trägerfrequenz von 13,56 MHz ausgelesen werden konnte.

Poly-IC GmbH & Co. KG http://www.polyic.com

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