Imprimir silicio sobre papel mediante láser

En su búsqueda de técnicas idóneas para desarrollar la próxima generación de transistores microelectrónicos, numerosos investigadores han intentado desde hace tiempo encontrar un sustituto del silicio, o al menos reducir al mínimo su presencia en chips. Dentro de esta tendencia de renovación, una gran cantidad de investigaciones recientes sobre circuitos electrónicos completamente flexibles se han centrado en diversos materiales para tintas orgánicas y de óxidos de metal, que a menudo carecen de todas las propiedades electrónicas favorables del silicio pero que permiten una impresión mejor con ellas.

Recientemente, un grupo de investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft en los Países Bajos, ha completado el desarrollo pionero de un método que permite que el propio silicio, en la forma policristalina usada en circuitos, pueda ser directamente producido sobre un sustrato a partir de una tinta líquida con silicio, gracias a la acción de un único pulso láser.

La capacidad de imprimir con tinta de silicio sobre sustratos ha estado disponible desde hace algún tiempo, pero un paso del proceso exige aplicar una temperatura de 350 grados centígrados, demasiado caliente para muchas de las superficies flexibles que harían atractiva dicha producción. El nuevo método, desarrollado por el equipo de Ryoichi Ishihara, se salta por completo este paso.

Ejemplo de uso del nuevo método. Con él, se logró inducir la formación de una capa de polisilicio de alta movilidad directamente sobre papel, cubriéndolo de silicio líquido, que fue recocido mediante un pulso ultrabreve de luz láser. (Foto: R. Ishihara, M. Trifunovic / TUDelft)

La ráfaga de láser solo dura unas pocas decenas de nanosegundos, dejando intacto al papel.

La aplicación más inmediata de esta capacidad de impresión se encuentra en la electrónica que el usuario puede llevar puesta, por ejemplo como parte de una prenda de vestir. La nueva técnica podría resultar vital para producir tales productos a escala comercial, ya que permite la producción de transistores flexibles, rápidos y de baja potencia a un coste notablemente bajo.

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