Использование твёрдых, плоских и хрупких полупроводниковых подложек в качестве поддерживающей основы для неорганических светодиодов (LEDs) и фотодатчиков (PDs) ограничивает область применения этих устройств. Исследования в области органических оптикоэлектронных материалах вызваны, частично, многообещающими перспективами при создании интегрированных тонкоплёночных устройств на гибких полимерных плёнках. За последние годы было достигнуто много существенных результатов, часть из которых уже на пути к промышленному применению. Вызывает растущий интерес и использование органических и неорганических микро / наноматериалов в подобных необычных устройствах на полимерной основе, бумаге, ткани, резине и других плоских или изогнутых поверхностях. Данная работа содержит результаты для некоторых оптимизированных по механическим показателям конфигураций, которые позволяют упорядочить неорганические LEDs и PDs в системы, выдерживабщие сильную механическую деформацию. Ко всему прочему, описываемые материалы могут функционировать даже при полном погружении в физиологический раствор, биологические жидкости, жидкости, мыльную воду и пр., что открывает новые возможности для беспрепятственной интеграция оптоэлектроники в биомедицину и робототехнику. В качестве примера можно привести светоизлучающие швы, тонкие вживляемые плёнки (или LED-татуировки), катетеры Фогарти (для удаления тромбов) и гибкие датчики показателя преломления.
В рамках обсуждаемой статьи описано несколько достижений: (1) экспериментальные и теоретические аспекты строения, которые позволяют получать свободнодеформируемые массивы из LEDs и PDs на мягких, эластомерных мембранах, лентах и покрытиях, (2) методы достижения высокого фактора заполнения в этих системах, используя слоистые многослойные структуры, (3) примеры устройств на разнообразных подложках и различных геометрических форм, (4) биосовместимые инкапсуляционные материалы, которые сохраняют ключевые механические свойства и, в то же самое время, позволяют надёжно функционировать будучи интегрированными на поверхность или имплантированными внутрь биологических систем, (5) растягивающиеся оптикоэлектронные компоненты для биомедицины, испытанные на животных, (6) светящиеся высокопроизводительные датчики изменения коэффициента преломления на основе материалов с эффектом плазмонного резонанса и (7) водонепроницаемые оптические датчики , которые нанесены на кончики пальцев виниловых перчаток для применения в робототехнике или хирургических устройствах.
В качестве основного материала в статье использовали тонкие эпитаксиальные полупроводниковые слои, выращенные на подложках GaAs, и затем подвергнутые травлению для контроля размера устройств на их основе. Отделение от подложки посредством селективного удаления "жертвенного" слоя AlAs завершается нанесением на гибкую подложку.