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Circuito impresso sobre nanotubos de carbono.

O desenvolvimento de circuitos impressos flexíveis tem suscitado um grande interesse da parte dos industriais, principalmente para a fabricação do papel eletrônico. Existem, atualmente, várias técnicas para fabricar os TFT (Thin Film Transistor - transistores de camadas finas) flexíveis. Uma consiste em utilizar semicondutores de silício ou de óxido de zinco, todavia os procedimentos de fabricação são complexos (tratamento térmico, processamento sob vácuo). A utilização de materiais orgânicos está igualmente em estudo, mas estes últimos apresentam ainda uma baixa mobilidade eletrônica. Uma outra solução, bastante promissora, é o emprego de nanotubos de carbono, conhecidos por sua alta mobilidade eletrônica.

Até o presente, os cientistas podiam produzir transistores com nanotubos de carbono, pelo método de recobrimento a partir de uma solução líquida de nanotubos. Entretanto, é difícil, segundo os pesquisadores, obter por este método filmes finos uniformes. Além disso, é difícil eliminar completamente o solvente.

A equipe nipo-finlandesa desenvolveu, pois, um novo procedimento de fabricação de nanotubos de carbono, por deposição química em fase de vapor, transpostos para um substrato de plástico. Esta técnica permite a obtenção de filmes uniformes e puros (sem solvente). Além disso, pode ser usada em um procedimento roll-to-roll, um método rápido e econômico de impressão de circuitos elétricos sobre um substrato flexível, que consiste em depositar um circuito elétrico sobre um substrato enrolado sob forma de bobina que se desenrola à medida que a operação se desenvolve.




Circuito feito sobre nanotubos de carbono.

Créditos: Nagoya University.



Os transistores obtidos por este método apresentam características melhores que aqueles obtidos por recobrimento. Assim, no procedimento habitual por recobrimento, os nanotubos de carbono são dispersos por ultrassom, o que tem a tendência de reduzir seu tamanho. Além do mais, a presença do solvente aumenta a resistência elétrica das conexões entre os nanotubos. A mobilidade eletrônica nos TFT obtidos se encontra reduzida (1 cm2/V.s). Com o novo método, os nanotubos de carbono, puros, conservam um tamanho mais longo. Os pesquisadores obtiveram assim uma mobilidade de 35 cm2/V.s. Os transistores se caracterizam por uma relação Ion/Ioff mais elevada (6.106) [1] que aquela dos fabricados utilizando o método de recobrimento (104 a 105).

Graças a esta nova técnica, os pesquisadores conseguiram imprimir um circuito lógico sequencial [2] sobre um substrato plástico.

[1] Razão entre a corrente Ion, que circula em modo passagem, e a corrente de fuga Ioff, que flui em modo bloqueado.

[2] Circuito onde os valores de saída dependem dos valores de entradas presentes e passadas.

NEDO (Tradução - MIA).


Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia: "Flexible high-performance carbon nanotube integrated circuits", de Dong-ming Sun, Marina Y. Timmermans, Ying Tian, Albert G. Nasibulin, Esko I. Kauppinen, Shigeru Kishimoto,Takashi Mizutani e Yutaka Ohno, foi publicado, on-line, na revista Nature, fevereiro, 2011, DOI: 10.1038/nnano.2011.1.


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