Инженеры и ученые давно предлагают использовать 3D-печать не только для производства каркасов и корпусов устройств, но и для печати электронных компонентов. В этой области есть достаточно много разработок, но пока 3D-печать электроники не применяется на практике из-за ряда нерешенных проблем. К примеру, таким образом сложно печатать сложные многослойные устройства из нескольких материалов, пока не удается печатать на гибких подложках для медицинских и носимых устройств.

Майкл Макальпайн (Michael McAlpine) и его коллеги из Миннесотского университета создали метод 3D-печати полупроводниковых электронных устройств, позволяющий печатать их на разных подложках, в том числе гибких и изогнутых. Исследователям пришлось подобрать материалы печати таким образом, чтобы они не только позволяли создавать функциональные устройства, но и были достаточно вязкими при печати на наклонных поверхностях.

Схема расположения слоев в фотодетекторе

Sung Hyun Park et al. / Advanced Materials, 2018

При попадании фотонов на активный слой фотодетектора носители заряда в нем разделяются и перемещаются к катоду и аноду. Испытания фотодетекторов показали, что их внешняя квантовая эффективность, отражающая отношение возникших носителей заряда к числу попавших на детектор фотонов, доходит до 25,3 процента.

Исследователи создали прототипы нескольких типов, в том числе массив фотодетекторов на гибкой подложке, а также полусферической подложке. Они продемонстрировали работу прототипов и показали, что их можно использовать в качестве матриц для считывания изображения:

Прототип массива фотодетекторов и его работа в качестве фотоматрицы

Sung Hyun Park et al. / Advanced Materials, 2018

Кроме того, авторы показали, что материал активного слоя можно поменять с фоточувствительного на фотоэмиссионный и создать таким образом светодиод. Авторы исследования считают, что в будущем технологию можно будет доработать и применять для создания протезов глаз.

Григорий Копиев, оригинальная статья опубликована в журнале Advanced Materials