Smartkem, Inc. kondigde aan dat het een gezamenlijke ontwikkelingsovereenkomst is aangegaan met Shanghai Tianma Microelectronics Co. Ltd. om de Organic Thin-Film Transistor (OTFT) technologie van Smartkem te integreren met de oxide transistors van Tianma om OTFT-gebaseerde microarray biochips te ontwikkelen. Apparaten die gemaakt zijn met de combinatie van complementaire transistorpolariteiten (CMOS) zullen logische poorten bevatten, zowel analoog als digitaal, en deze zullen gebruikt worden om signalen te versterken en te verwerken die gegenereerd worden door TFT-gebaseerde sensorapparaten.

Hoewel CMOS-apparaten die oxide en OTFT gebruiken al eerder getest zijn met veelbelovende resultaten die gepubliceerd zijn in wetenschappelijke tijdschriften, zal dit de eerste keer zijn dat Smartkem's OTFT's gecombineerd worden met oxide transistors in een commerciële omgeving. Het is de bedoeling dat de hoge ladingsmobiliteit van de organische transistors van Smartkem bij korte transistorkanalen, die staat voor het vermogen om stroom aan te drijven, de prestaties van eerdere testresultaten van de OTFT/oxide combinatie overtreft. Als dit succesvol is, gelooft het bedrijf dat de integratie van OTFT op oxide de mogelijkheid zal openen van logische apparaten met een groot oppervlak, een hoge ruismarge en laag vermogen voor een reeks sensor- en internet of things (IOT)-toepassingen die geen hoogfrequente werking van CMOS-siliciumapparaten vereisen.

Oxidetransistors zijn al geschikt voor Gen 8.5-substraten (2,25m x 2,5m) en Smartkem's oplossing verwerkbare OTFT is compatibel met amorf silicium (a-Si) proceslijnen. a-Si processen draaien momenteel op Gen 10.5-substraten die 2,94m x 3,37m groot zijn. De totale productiekosten van logische apparaten die gebruik maken van organisch-oxide CMOS zullen naar verwachting aanzienlijk lager zijn dan die van silicium van dezelfde grootte, vanwege de lage kosten per oppervlak van de processen die gebruikt worden voor TFT-fabricage.

Dit komt door het verschil in substraatgrootte: het grootste Gen10.5 substraat is 135X groter in oppervlakte dan een 12" wafer. Het project omvat samenwerking met de groep van Prof. Xiaojun Guo aan de Shanghai Jiao Tong University (SJTU), die verantwoordelijk zal zijn voor de apparaatarchitectuur, proces-naar-ontwerp methodologieën en sensorintegratie. SmartKem en SJTU hebben onlangs een gezamenlijk artikel gepubliceerd in Nature Communications over hun werk om OTFT te integreren met III-V halfgeleider micro-LED wafers voor displays met hoge helderheid.