Inkjet Printing es una tecnología de impresión electrónica por eyección. Es una técnica que, comparada con las técnicas convencionales, puede fabricar de manera muy económica y con gran resolución diferentes dispositivos electrónicos orgánicos con muchas aplicaciones y ventajas. En concreto, el diodo es un dispositivo eléctrico con mucha importancia ya que forma parte del funcionamiento de muchos de nuestros electrodomésticos. Hasta ahora, este ha sido fabricado utilizando técnicas convencionales. Sin embargo, en este artículo se demuestra por primera vez la posibilidad de fabricar diodo orgánico de bajo coste utilizando solo tecnologías de impresión por eyección.
En los últimos años ha ido creciendo el interés por la tecnología de impresión electrónica (Printed Electronics, en inglés). La impresión de inyección de tinta es una tecnología que ha evolucionado desde la impresión gráfica hasta la investigación científica, donde se puede utilizar como una técnica de fabricación sin contacto muy reproducible para depositar materiales funcionales a gran velocidad, ya sea en superficies pequeñas o grandes flexibles y / o rígidas. Es una técnica de bajo coste para que minimiza los residuos y reduce el número de procesos de fabricación con respecto a la tecnología convencional. En concreto, la tecnología impresión por eyección (conocida en inglés como Inkjet Printing) ofrece grandes ventajas respecto otras tecnologías impresión debido a su alta resolución y su carácter digital (no utiliza máscaras para fabricar un diseño). Además, el desarrollo de materiales orgánicos, como polímeros o moléculas con características eléctricas (conductores, semiconductores o aislantes), ha impulsado la fabricación de nuevos dispositivos eléctricos impresos orgánicos. De hecho, estos materiales presentan múltiples ventajas como: el bajo coste de producción, flexibilidad mecánica, solubilidad, y facilidad en la modificación de sus propiedades eléctricas.
Entre los diferentes dispositivos electrónicos basados en semiconductores, el diodo es un dispositivo de dos terminales metálicos que deja circular la corriente eléctrica en un único sentido y lo bloquea en el sentido contrario restringiendo el movimiento de portadores (electrones o agujeros). Estos dispositivos son de gran importancia ya que se encuentran en muchos sistemas eléctricos, una de las aplicaciones más extendidas es en circuitos rectificadores convirtiendo la señal oscilante AC en señales continuas DC, necesario para el funcionamiento de buena parte de los electrodomésticos. Actualmente, uno de los dispositivos que presenta más reto en términos de fabricación son los diodos orgánicos impresos utilizando tecnología de impresión por eyección. Hasta ahora, estos dispositivos han sido fabricados utilizando técnicas convencionales y caras como son: evaporación, oxidación o fotolitografía por la deposición de los contactos, los cuales son los responsables de la rectificación.
En este contexto, un trabajo recientemente publicado en la revista Organic Electronics, liderado por los investigadores del Centro Nacional de Microelectrònica- Instituto de Microelectrónica de Barcelona (Carme Martínez-Domingo, Silvia Conti, Eloi Ramon y Lluís Terés), y en colaboración con un grupo internacional de Portugal (Henrique Leonel Gomes), demuestra por primera vez la posibilidad de fabricar un diodo orgánico de bajo coste utilizando sólo tecnologías de impresión por eyección. Los autores, en este trabajo han desarrollado un diodo compuesto por una interfaz polimérica aislante / semiconductor intercalada entre dos electrodos de plata. Las propiedades de rectificación se deben a una corriente de fuga controlada por la tensión aplicada a través de la interfaz aislante / semiconductor. Los diodos muestran índices de rectificación de hasta 150 a | 10V | y una densidad de corriente hasta aproximadamente 1 µAcm-2. El proceso simple de fabricación de los diodos hace que también sea ventajoso para la producción a gran escala.
Figura 1.
Carme Martinez Domingo
Centre Nacional de Microelèctronica- Institut de Microelectrònica de Barcelona, CSIC
Campus Universitat Autònoma de Barcelona
