Opis projektu
Wydajniejsze urządzenia elektroniczne oparte na materiałach półprzewodnikowych 2D
Szybko rozwijająca się dziedzina ubieralnych urządzeń elektronicznych i Internetu rzeczy generuje zapotrzebowanie na tańsze, bardziej elastyczne i wydajniejsze drukowane obwody elektroniczne. Pomimo postępów w tej dziedzinie obecne drukowane urządzenia elektroniczne nadal pozostają w tyle za tradycyjną elektroniką krzemową pod względem ruchliwości nośników. Finansowany przez EIC projekt HYPERSONIC ma to zmienić. Naukowcy wykorzystają nanoarkusze półprzewodnikowe 2D, aby osiągnąć ruchliwość rzędu 100 cm2/Vs, zbliżoną do krzemu. Strategia polega na chemicznym sieciowaniu nanoarkuszy i syntezie nanoarkuszy o wysokim współczynniku proporcji w celu zminimalizowania rezystancji złączy. Jeśli prace te zakończą się sukcesem, to przełomowe podejście może doprowadzić do powstania niezwykle tanich, wysokowydajnych urządzeń elektronicznych, w oparciu o które możliwe będzie tworzenie nowej generacji matryc czujników ubieralnych ze zintegrowanymi, drukowanymi obwodami cyfrowymi i analogowymi.
Cel
FFuture technological innovations in areas such as the Internet of things and wearable electronics require cheap, easily deformable and reasonably performing printed electronic circuitries. However, current state-of-the-art (SoA) printed electronic devices show mobilities of ~10 cm2/Vs, about ×100 lower than traditional Si-electronics. A promising solution to print devices from 2D semiconducting nanosheets gives relatively low mobilities (~0.1 cm2/Vs) due to the rate-limiting nature of charge transfer (CT) across inter-nanosheet junctions. By minimising the junction resistance RJ, the mobility of printed devices could match that of individual nanosheets, i.e. up to 1000 cm2/Vs for phosphorene, competing with Si. HYPERSONIC is a high-risk, high-gain interdisciplinary project exploiting new chemical and physical approaches to minimise RJ in printed nanosheet networks, leading to ultra-cheap printed devices with a performance ×10–100 beyond the SoA. The chemical approach relies on chemical crosslinking of nanosheets with (semi)conducting molecules to boost inter-nanosheet CT. The physical approach involves synthesising high-aspect-ratio nanosheets, leading to low bending rigidity and increased inter-nanosheet interactions, yielding conformal, large-area junctions of >10e4 nm2 to dramatically reduce RJ. Our radical new technology will use a range of n- or p-type nanosheets to achieve printed networks with mobilities of up to 1000 cm2/Vs. A comprehensive electrical characterisation of all nanosheet networks will allow us to not only identify those with ultra-high mobility but also to fully control the relation between basic physics/chemistry and network mobility. We will demonstrate the utility of our technology by using our best-performing networks as complementary field-effect devices in next- generation, integrated, wearable sensor arrays. Printed digital and analog circuits will read and amplify sensor signals, demonstrating a potential commercialisable application.
Dziedzina nauki
- natural sciencescomputer and information sciencesinternet
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringanalogue electronics
- engineering and technologyelectrical engineering, electronic engineering, information engineeringelectronic engineeringsensors
- natural sciencesphysical scienceselectromagnetism and electronicssemiconductivity
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.3.1 - The European Innovation Council (EIC) Main Programme
Zaproszenie do składania wniosków
HORIZON-EIC-2023-PATHFINDEROPEN-01
Zobacz inne projekty w ramach tego zaproszeniaSystem finansowania
HORIZON-EIC - HORIZON EIC GrantsKoordynator
67081 Strasbourg
Francja