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Mit dem Thema ,,Gedruckte Elektronik“ wird in diesem Themenheft ein sehr dynamisches, neues Technologiefeld vorgestellt, welches in Zukunft sicher einen starken Einfluss auf die weitere Entwicklung der Informationstechnologie haben wird. Das dabei nun ,,Drucken“ eine wichtige Rolle in der zukünftigen Elektronik haben soll, überrascht manchen. Hatte nicht gerade die Elektronik dem klassischen Papiermedium in den letzten Jahrzehnten stark zugesetzt, sodass schon unter dem Motto ,,die papierlose Welt“ das Ende des bedruckten Papiers verkündet wurde? Im Jahr 2000 hatte Microsoft eine Prognose veröffentlicht und behauptet, dass 2020 die Medien zu 90% elektronisch sein werden. Aus heutiger Sicht kann man sagen, dass Microsoft vielleicht sogar Recht behalten wird – allerdings mit einem kleinen Zusatz: Ein Großteil dieser elektronischen Medien im Jahr 2020 wird wahrscheinlich gedruckt werden. Die Tatsache, dass wir heute Druckprodukte als eine Selbstverständlichkeit erleben, darf nicht darüber hinweg täuschen, dass Drucken eine extrem anspruchsvolle, vielleicht sogar die am weitesten fortgeschrittene Fertigungstechnik überhaupt geworden ist. Im modernen Massendruck werden Pixelgrößen von 15 μm bei Geschwindigkeiten von 15 m/s auf einer Breite von 4,30 m produziert. Keine andere Technologie arbeitet bei so hoher Präzision so schnell. Zwar sind die Strukturen der Siliziumelektronik bald tausendmal kleiner als im Druck, aber die Bilder von hochbezahlten Ingenieuren, die in Reinraumanzügen Siliziumwafer mehr oder weniger in Manufaktur herstellen, erinnern fertigungstechnisch an vorindustrielle Zeiten. Hinsichtlich Kosten und Durchsatz ist der Massendruck der Siliziumindustrie um einen Faktor 104 bis 108 überlegen. Um diese immensen Produktivitätsvorteile des Massendruckens nutzbar zu machen, waren zunächst Materialinnovationen notwendig, durch die es möglich wurde, Polymere mit elektronischen Funktionen aus Flüssigkeiten heraus zu verarbeiten. Bis heute hat sich eine ungebrochene Entwicklung immer neuer druckbarer Materialklassen ergeben. Während die Attraktivität des Siliziums in seiner hochgeordneten Kristallstruktur liegt, bieten polymere Kunststoffe schier unbegrenzte Variationsmöglichkeiten für Chemiker, um spezifische Eigenschaften schon auf der Molekülebene zu realisieren. Aufgrund der ganz anderen Materialgrundlagen und Produktionsprozesse wird gedruckte Elektronik sich anders als die Siliziumelektronik entwickeln. Auch wenn vor allem siliziumgeprägte Fachleute gerne die Parameter beider Ansätze direkt vergleichen, so ist schon heute klar: Strukturgrößen von 45 nm und weniger wird es gedruckt nicht geben. Wo immer kleinere Strukturgrößen die einzige Entwicklungschance für die Siliziumelektronik sind, hat die gedruckte Elektronik ganz andere Möglichkeiten: Es können fast beliebig große Flächen bedruckt werden. Um 96 Milliarden Transistoren, die zukünftig auf einem Siliziumwafer mit 40 cm Durchmesser Platz finden könnten, mit gedruckter Elektronik realisieren zu wollen, müsste man 62 m2 Substrat mit Transistoren bedrucken. Wenn man diese Fläche wie ein Buch zusammenfalzt und daraus einen handlichen Multilayer-Block mit 1.000 Substratlagen (Seiten) herstellt, hätte man nicht nur eine entsprechend hohe Anzahl von Transistoren pro Grundfläche, sondern auch noch die Möglichkeit, diese dreidimensio-

Gedruckte Elektronik — Ende des Siliziums? (Printed Electronics — the End of Silicon?)