تكنولوجيا جديدة للتحكم بتَبَلْوُر أفلام أشباه المُوصِلات العضوية الرقيقة

تقدّم الرقائق الفيلمية لأشباه الموصلات العضوية (OSC) وعدا بالإلكترونيات المرنة القابلة للطباعة، ولكن استخدامها لا يزال محدودًا حتى الآن؛ بسبب انخفاض حركيّة الشحنات التي تحدد سرعة الجهاز. في عام 2011، لجأ مختبر ستانفورد إلى استخدام تقنية تسمى ’قصّ المحلول‘ لجعل أفلام أشباه الموصلات العضوية الرقيقة التي تحتوي على بلورات متعددة الأشكال تمتلك أكثر من ضعف حركيّة أشباه الموصلات العضوية المتوفرة حاليا.

لمعرفة كيفية تشكل البلورات متعددة الأشكال وكيفية التحكّم بها، ضمّ الباحثون جهودهم إلى فريق آرام أماسيان في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (KAUST) في المملكة العربية السعودية. واستخدموا تقنيات قياس حديثة طُوِّرت في جامعة الملك عبد الله لتمييز عملية التبلور في الأفلام الرقيقة. ونشروا تقرير بحثهم في Nature Communications، ذاكرين فيه أن حصر التبلور في صفيحة رقيقة من المحلول الذي يبلغ سمكه عشرات النانومترات فحسب أمر حاسم لتشكيل بلورات متعددة الأشكال.

وكشفت الأبحاث أيضا أن التغيّرات في المواد المذيبة يمكنها أن تضبط مدى تعدّد الأشكال. أما عوامل الضبط المحتملة الأخرى فهي معروفة بالفعل، ولكن "النتائج المعتمدة على المذيبات مثيرة حقا"، وفق قول أماسيان؛ "لأن هذا يمثّل الآن مَمْسكا عمليا جديدا يمكن بواسطته التحكم بتعدد الأشكال واختيارها".

تمثل القدرة على ضبط تعدّد الأشكال تقدّما كبيرا على النهج المتّبع حاليا، الذي يعتمد على التجربة والخطأ بغرض التحسين. "إن اكتشاف التحكم بتعدّد الأشكال يقرّبنا أكثر من حلم الإلكترونيات البلاستيكية"، وفق قول أماسيان.