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Dipartimento di Ingegneria, ICT e Tecnologie per l’Energia e i Trasporti Brevetti Titolo Transistor tridimensionale del tipo Organic Electro Chemical Transistor (OECT) e relativo metodo di fab- bricazione. Rif. CNR 10510 Titolare (i): CNR Istituto: IMEM Inventore di riferimento: Matteo Cocuzza Territori di vigenza: IT Data di priorità: 22/03/2017 Abstract è stato sviluppato un dispositivo sensoristico innovativo basato sull’architettura degli Organic ElectroChemical Transistor (OECT) ad elevata superficie esposta del materiale attivo (PEDOT-PSS) sfruttando una configurazione ed una tecnologia di realizzazione 3D. L’elevata superficie esposta consente elevata sensibilità e possibilità di aprire nuove scenari applicativi per la tipologia di sensore, particolarmente, anche se non esclusivamente, in ambito biomedicale. Il dispositivo è stato realizzato mediante tecnologie di Additive Manufacturing (3D printing) polimerico ed in particolare mediante stampa 3D per sinterizzazione di polveri termoplastiche. Gli elementi attivi (contatti elettrici e film sensibile in PEDOT:PSS) sono stati integrati mediante combinazione di tecnologie di micromachining. Background L’invenzione è stata concepita all’interno di un’attività di ricerca per lo sviluppo di elettrodi/sensori innovativi per l’acquisizione in-vivo di segnali biologici. Al fine di ottimizzare l’interfacciamento e la registrazione real- time dei dati acquisiti, è stata ipotizzata una struttura tridimensionale di un transistor OECT basato su polimeri organici semiconduttori. Allo stato dell’arte della letteratura sono documentate strutture 3D solo per transistor ad effetto di campo (OFET) ma nessuna relativa a OECT 3D. Tecnologia L’OECT 3D è stato realizzato a partire da polveri di materiale termoplastico (nylon) mediante sinterizzazione da laser CO dei singoli strati costituenti l’oggetto. Gli elementi attivi, ovvero i contatti elettrici di source, drain 2 e gate e lo strato semiconduttivo in PEDOT:PSS, sono stati ottenuti rispettivamente mediante tecnica PVD e dip-coating. Vantaggi e Applicazioni Vantaggi: basso costo, elevata sensibilità rispetto a configurazioni planari, velocità ed elevata flessibilità di re- design della forma 3D del dispositivo, conformabilità a diversi scenari applicativi. Principali applicazioni in ambito biomedicale (terapia del dolore, monitoraggio enzimatico, studio di neuro-trasmettitori, …). Stadio di Sviluppo Sono già stati realizzati e testati con successo alcuni prototipi con caratteristiche geometriche diverse. Il TRL attuale corrisponde al valore 4. Sono stati già programmati sviluppi tecnologici e relativi esperimenti per conseguire un TRL 5 entro breve tempo. 58