Fraunhofer IPMS sluit gat in de karakterisering van organische halfgeleiders

Nieuwe meetadapter voor gelijktijdige contactname van tot acht interdigitalelektrodepaaren. © Fraunhofer IPMS / New measurement adapter for simultaneous contacting of up to eight interdigital electrode pairs. © Fraunhofer IPMS

Explosieve tekening van de meetadapter met de positie van de AX1580-chip. De rode aansluitingen maken contact met de poort, terwijl de SMA-aansluitingen elk contact maken met een source-drainpaar. © Fraunhofer IPMS / Exploded view van de meetadapter die de positie van de AX1580-chip toont. De rode aansluitingen verbinden met de poort, terwijl de SMA-aansluitingen elk een source-drainpaar verbinden. © Fraunhofer IPMS

Chip AX1580, 15x15 mm², met 8 goud-interdigitale elektrodepaaren met een kanaalbreedte van 10 mm en kanaallengtes van 2,5; 5, 10 en 20 µm. De chip zelf kan worden gebruikt als een poortelektrode; het poortoxide tussen de poort en de interdigitale elektroden is typisch SiO₂ met een dikte van 230 nm. © Fraunhofer IPMS / Chip AX1580, 15x15 mm², met 8 goud-interdigitale elektrodepaaren met een kanaalbreedte van 10 mm en kanaallengtes van 2,5, 5, 10 en 20 µm. De chip zelf kan worden gebruikt als een poortelektrode; het poortoxide tussen de poort en de interdigitale elektroden is typisch SiO₂ met een dikte van 230 nm. © Fraunhofer IPMS

De innovatieve chips van het Fraunhofer-instituut voor fotonische microsystemen IPMS revolutioneren de karakterisering van organische materialen en versnellen de ontwikkeling van nieuwe elektronische toepassingen. Een nieuw ontwikkelde meetadapter maakt het voor het eerst mogelijk om tegelijkertijd tot acht interdigitale elektrodeparen te contacteren en zet daarmee nieuwe maatstaven in de nauwkeurige materiaalanalyse. Tegen de achtergrond van de groeiende behoefte aan flexibele en efficiënte technologieën leveren deze uiterst nauwkeurige meetmethoden een essentiële bijdrage aan de prestatieverbetering van toekomstige elektronische systemen.

Het Fraunhofer IPMS heeft een belangrijke doorbraak in het materiaalonderzoek bereikt. Met de nieuw ontwikkelde chips op basis van interdigitale elektroden kunnen gevoelige en innovatieve materialen aanzienlijk efficiënter worden geanalyseerd. Daartoe behoren onder andere materialen voor organische lichtdiodes (OLEDs), organische zonnecellen, organische veld-effecttransistoren (OFET) en metaaloxide-gebaseerde gassensoren. Dit vereenvoudigt het testproces aanzienlijk, verkort de ontwikkeltijd en vormt een belangrijke vooruitgang voor de ontwikkeling van elektronische technologieën van de volgende generatie.

Om deze prestaties gericht aan te passen aan verschillende toepassingen, werkte het Fraunhofer IPMS de afgelopen jaren nauw samen met partners en opdrachtgevers. Projectleider Henry Niemann legt uit: «De chips zijn continu verder ontwikkeld, onder andere door nieuwe elektrodengeometrieën, verschillende elektrodematerialen en aanpassingen aan gate-oxidatiemateriaal en -dikte.» Tot nu toe vormde vooral de eenvoudige en parallelle contactlegging van meerdere elektroden een uitdaging. Met de nieuwe meetadapter is het het Fraunhofer IPMS nu gelukt om deze kloof te overbruggen. De meetadapter maakt het mogelijk om meerdere interdigitale elektrodeparen gelijktijdig te contacteren en verhoogt daarmee de efficiëntie en kwaliteit van het testproces aanzienlijk.

Groepsleider Alexander Graf voegt toe: «Onze op maat gemaakte chips stellen materiaalkundigen in staat om belangrijke parameters zoals geleidbaarheid, veldeffect, contactweerstand en ladingsdragerbeweeglijkheid nauwkeurig te meten en gericht te optimaliseren.» Daarmee leggen ze de basis voor de ontwikkeling, optimalisatie en reproduceerbaarheid van materialen en processen voor op maat gemaakte oplossingen die voldoen aan de specifieke eisen van de industrie.

Een selectie van de interdigitale elektrode-chips en de nieuwe meetadapter worden gepresenteerd op de Analytica 2026 bij de Fraunhofer-stand A3 - #312. Daar krijgen geïnteresseerde bezoekers inzicht in concrete toepassingsmogelijkheden. Individuele afspraken kunnen vooraf worden gemaakt via de website van het Fraunhofer-instituut voor fotonische microsystemen IPMS.