【噴墨印刷生產高性能的晶體管】

江南布衣

【噴墨印刷生產高性能的晶體管】

 

 

 

印刷高性能晶體管

一種新的噴墨為基礎的製造高性能單晶薄膜晶體管印刷技術已開發了在日本的研究團隊。

 

在室溫的過程可以被用來製造大面積的印刷電子，包括柔性顯示器，太陽能電池，電子紙和傳感器表。

 

高純度的單晶一直在推進的關鍵半導體微電子，並具有最高性能的設備總是包含單晶接口。

 

噴墨印刷技術，如技術，使得顯示一個使用上沉積半導體材料製成的油墨基板圖案大面積和靈活的電子設備和工作承諾。

 

與噴墨打印機的一個主要問題是，沉積材料結晶性能差，從而降低了材料的載流子的流動性，最終會降低設備的性能。

 

現在，達夫的先進工業科學和技術研究所（AIST）在筑波長谷川和同事們想出了一個新的印刷工藝，結合成一個半導體墨水和油墨的結晶。

 

首先是在溶劑半導體和第二，一個“抗溶劑” - 一種液體，其中半導體是無法解決的。

 

該方法產生非常均勻，單晶或多晶矽，在液 - 氣界面生長在基板上的薄膜。

 

避免“咖啡環”

“這些結果是驚人的，從這種印刷方法與以往不同的實現，”

 

長谷川告訴nanotechweb.org。“到現在為止，很難產生均勻的半導體與[高品質的晶體]，因為自我的結晶，或”咖啡環“效應的薄膜，”這起涉及到微小的粒子在一個驅動溶劑運動通過蒸發。

 

研究小組使用雙壓電噴墨打印頭印刷機器，彈出60 PL滴在500赫茲的頻率。

 

在這個過程中，抗溶劑墨水（純無水二甲基甲酰胺）被打印，然後再與包含有機半導體油墨套印彗星8 BTBT。液滴的沉積混合在一起，然後自然對基片表面。

 

使用光學顯微鏡，研究人員觀察到微小的開始形成於液體表面浮體。

 

每個身體似乎充當進一步結晶核和隨後增長較大。

 

這些機構最終覆蓋整個表面的液滴，以C型8前的溶劑蒸發BTBT細實樣層。

 

溶劑蒸發很慢，最後的結果是C的電影8 BTBT是圍繞30-200納米厚，死死地粘在基片表面。

 

 

高性能移動

研究人員用這種材料做了金源和漏電極和柵極絕緣層聚對二甲苯- C薄膜晶體管。

 

完成後的設備具有平均電荷載體遷移率高達16.4厘米高2 / VS。

 

這樣的價值放到高性能的範圍，這為10 cm啟動設備2 / VS。

 

上過流動比率也很高，在10 5 -10 7。

 

據長谷川，這一業績遠高於以往的晶體管從C製成高8 BTBT並比較與其他非常高性能的設備，包括紅熒烯單晶設備良好。

 

“我們相信，良好的性能觀察來感謝實際上單晶薄膜半導體薄膜形式緩慢。這是因為在其中的microliquid液滴紊流層流過的流體性質佔主導地位。“

 

這項技術應該也適用於其他功能水溶性材料，他補充道。

 

這個團隊，其中包括從東京和筑波大學的研究人員在KEK，現在計劃優化其設備和裝置處理技術。

 

“例如，有很多的範圍為改善我們的晶體管的源/漏接觸，”

 

揭示長谷川。“下一步將是利用製作印刷電金屬絲，然後最終產生全印刷電子產品的技術。”

 

這項工作發表在自然 DOI：10.1038/nature10313。

 

關於作者

百麗Dumé是特約編輯nanotechweb.org

 

引用：http://physicsworld.com/cws/article/news/46556