Smartkem, Inc. a annoncé qu'elle avait conclu un accord de développement conjoint avec Shanghai Tianma Microelectronics Co. Ltd. pour intégrer la technologie OTFT (Organic Thin-Film Transistor) de Smartkem aux transistors à oxyde de Tianma afin de développer des biopuces à microréseau basées sur la technologie OTFT. Les dispositifs fabriqués à l'aide de la combinaison de polarités de transistors complémentaires (CMOS) comprendront des portes logiques, à la fois analogiques et numériques, qui seront utilisées pour amplifier et traiter les signaux générés par les dispositifs de capteurs à base de TFT.

Alors que des dispositifs CMOS utilisant de l'oxyde et des OTFT ont été testés auparavant avec des résultats prometteurs publiés dans des revues scientifiques, ce sera la première fois que les OTFT de Smartkem seront combinés avec des transistors à oxyde dans un cadre commercial. Les transistors organiques à haute mobilité de charge de Smartkem à des longueurs de canal de transistor courtes, qui représentent leur capacité à conduire le courant, sont destinés à surpasser les performances des résultats des essais précédents de la combinaison OTFT/oxyde. En cas de succès, l'entreprise estime que l'intégration d'OTFT sur oxyde ouvrira la voie à des dispositifs logiques de grande surface, à marge de bruit élevée et à faible consommation d'énergie pour une gamme d'applications de capteurs et d'internet des objets (IOT) qui ne nécessitent pas le fonctionnement à haute fréquence des dispositifs CMOS en silicium.

Les transistors à oxyde sont déjà adaptés aux substrats Gen 8.5 (2,25 m x 2,5 m) et la solution OTFT de Smartkem est compatible avec les lignes de traitement du silicium amorphe (a-Si). Les processus a-Si fonctionnent actuellement sur des substrats Gen 10.5 de 2,94 m x 3,37 m de taille. Le coût de production global des dispositifs logiques utilisant le CMOS à oxyde organique devrait être nettement inférieur à celui du silicium de même taille, en raison des procédés à faible coût par surface utilisés pour la fabrication des TFT.

Ceci est dû à la différence de taille des substrats, le plus grand substrat Gen10.5 étant 135 fois plus grand en surface qu'une plaquette de 12 pouces. Le projet implique une collaboration avec le groupe du professeur Xiaojun Guo de l'université Jiao Tong de Shanghai (SJTU), qui sera responsable de l'architecture du dispositif, des méthodologies de conception et de l'intégration des capteurs. SmartKem et SJTU ont récemment publié un article commun dans Nature Communications sur leur travail d'intégration de l'OTFT avec des plaquettes de micro-LED à semi-conducteurs III-V pour des écrans à haute luminosité.