Dunne-filmelektronica: precisie die vooruit helpt

Ervaring op het scherpst van de snede

Voor industrieën die beeldschermen, medische beeldvormers en bio-elektronica ontwikkelen, maar ook energieconversie en -opslag, biedt dunne-film technologie de vormfactor en functionaliteit die fabrikanten nodig hebben. TNO bij Holst Centreverlegt de grenzen in individuele technologieën en in hun integratie, waarbij een reeks aan depositie- en patroontechnologieën wordt gebruikt.

ALD van de toekomst

Atomic Layer Deposition (ALD) biedt nauwkeurige controle en uniformiteit van filmsamenstelling en -dikte. Onze ruimtelijke ALD-oplossing (spatial ALD oftewel s-ALD) biedt veel hogere depositiesnelheden en een atmosferisch drukproces waarvoor geen dure vacuüminstallatie nodig is.

We hebben s-ALD met succes opgeschaald naar grote oppervlakken in sheet-to-sheet- en roll-to-roll-apparatuur. De technologie is klaar voor optimalisering en integratie in de commerciële productie van vastestofbatterijen, fotovoltaïsche cellen, beeldschermen en halfgeleidercomponenten.

Dunne-filmtransistortechnologie

We lopen voorop op het gebied van oxide-dunnefilmtransistoren (TFT's). Deze worden vooral gebruikt voor displays en beeldvormers, maar er zijn tal van andere toepassingen mogelijk. We hebben de TFT-prestaties verbeterd, bijvoorbeeld door s-ALD te gebruiken voor halfgeleider- en diëlektrische lagen.

Veiligheid in het digitale tijdperk

Om tegemoet te komen aan de behoefte aan meer veiligheid hebben we expertise opgebouwd in optische sensoren met een groot oppervlak en een hoge resolutie. Deze zijn ideaal voor vingerafdrukdetectoren en biometrische detectoren onder het display, die bescherming bieden tegen spoofing en inbreuken op de beveiliging. Ze leveren een hoge resolutie in afmetingen die groot genoeg zijn om een handpalm of 4 vingers te kunnen scannen, en zijn toch dun, licht en (half)transparant, zodat ze kunnen worden geïntegreerd in diverse elektronica en intelligente oppervlakken.

We ontwikkelden ook 's werelds eerste hoge resolutie vingerafdruksensor op basis van perovskiet met meer dan 80 procent EQE. De nabij-infraroodsensoren kunnen ook worden toegepast voor biomedische beeldvorming van de huid, waardoor verschillende gezondheidsparameters kunnen worden gemeten.

Echografie van de toekomst

Veilige, stralingsvrije medische beeldvorming is mogelijk door middel van echografie. De huidige technologie vereist echter een hooggekwalificeerd persoon die in een gezondheidscentrum de apparatuur bedient. Bovendien biedt de technologie slechts een klein gezichtsveld.

Met onze unieke dunne-film elektronica maakt TNO bij Holst Centre het mogelijk om flexibele reeksen transducers met een groot oppervlak te maken. Hierdoor zijn handsfree echografiesystemen mogelijk, die ook door leken kunnen worden bediend. De echografie-op-folie-technologie maakt het mogelijk duizenden individuele transducers te integreren in een zelfklevende patch. Dergelijke patches kunnen bijvoorbeeld worden gebruikt om thuis risicovolle zwangerschappen of de progressie van aderverkalking in de gaten te houden.

Focus op de toekomst

TNO bij Holst Centre wil de technologie in de gezondheidszorg verder ontwikkelen. Dezelfde technologie die wordt gebruikt om opvouwbare displays en semi-transparante beeldvormers te maken, zal worden toegepast op innovatieve microfluïdica, bio-elektronica en mogelijk zelfs hersen/computer-interfaces.

Bovendien blijven we investeren in het energiedomein, met de ontwikkeling van de volgende generatie lithium-ionbatterijen, brandstofcellen en elektrolyse-apparaten.