Materiali elettronici stampati

Inchiostri per l’elettronica stampata

I nostri inchiostri per l’elettronica stampata possiedono specifiche proprietà reologiche e possono essere suddivisi in tre principali categorie: conduttori, semiconduttori e materiali dielettrici. Le tecniche di deposizione per il patterning di queste soluzioni di inchiostri colloidali rendono possibile la stampa di strutture con lo spessore e la risoluzione desiderata mediante stampa a getto d’inchiostro, serigrafia, rotocalcografia, stampa slot-die, stampa a getto di aerosol e altre tecnologie. Ogni tecnica richiede la corretta messa a punto di una serie di parametri propri dell’inchiostro, come viscosità, tensione superficiale, conduttività e compatibilità del solvente con i materiali di supporto, per garantire un processo di stampa regolare.

Inchiostri conduttivi

I nostri inchiostri conduttivi sono i principali elementi costitutivi di tutti i dispositivi elettronici stampati, in quanto costituiscono la struttura fondamentale del dispositivo e le interconnessioni dei circuiti integrati. Disponiamo di inchiostri a nanoparticelle e microparticelle metalliche per varie tecniche di stampa:

• inchiostri a base di argento (Ag) con buone proprietà fisiche e conduttività elettriche
• inchiostri a base di oro (Au), platino (Pt), rame (Cu) e nichel (Ni), ideali per sensori elettrochimici, batterie e celle a combustione
• inchiostri polimerici conduttori flessibili e biocompatibili, indispensabili per la bioelettronica
• inchiostri a base di nanomateriali di carbonio ben caratterizzati, con ampia area superficiale, bassa difettosità, elevata stabilità chimica e flessibilità meccanica, promettenti come materiali per elettrodi per batterie stampate, supercondensatori, elettronica elastica e sensori indossabili

Inchiostri semiconduttori

Gli inchiostri semiconduttori sono il componente fondamentale dei dispositivi elettronici stampati e determinano in maniera preponderante le prestazioni del dispositivo finale. Disponiamo di una vasta selezione sia di inchiostri semiconduttori organici e inorganici convenzionali sia di inchiostri a materiali bidimensionali di nuova generazione:

• gli inchiostri a base di ossidi metallici e gli inchiostri semiconduttori organici dispongono di proprietà stabili quali mobilità elettrica e banda proibita, tali da garantire prestazioni affidabili in dispositivi a diodi organici a emissione di luce (OLED), transistor a effetto di campo (FET) e celle solari organiche (OSC)
• gli inchiostri a nanomateriali 2D di nuova generazione sono caratterizzati da banda proibita diretta, bassa difettosità, facilità di fabbricazione e aprono la via alla produzione di originali dispositivi elettronici di nuova generazione ad integrazione verticale

Inchiostri dielettrici

Gli inchiostri e i rivestimenti dielettrici giocano un ruolo importante nella protezione e nel miglioramento del funzionamento materiali conduttori, nell’integrazione di dispositivi di accumulo di energia e nel facilitare l’operatività di dispositivi elettronici che operano sotto tensione di polarizzazione. I nostri inchiostri dielettrici sono composti da polimeri organici o materiali ceramici in opportuni solventi e nuovi nanomateriali isolanti 2D, come il nitruro di boro esagonale, per fornire stabilità termica ed elettrochimica, molto importanti nelle batterie allo stato solido, nei transistor a effetto di campo e nei dispositivi neuromorfi.

Substrati

Nel selezionare un substrato, l’intervallo di temperatura operativa, la rugosità, le proprietà meccaniche, la trasparenza e un adeguato grado di bagnabilità sono parametri importanti da tenere in debita considerazione. Un processo di trattamento superficiale con sostanze chimiche adeguate normalmente aiuta a migliorare il grado di bagnabilità del substrato da parte di inchiostri scelti. Disponiamo di una gamma di substrati conduttori ricoperti con ossido di indio-stagno (ITO) o con ossido di stagno drogato con fluoro (FTO), sia su vetro sia su plastica flessibile, in vari spessori e resistività superficiali.