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研究人員利用膠態納米晶體油墨印出晶體管

發布時間:2016-4-13 10:31    發布者:eechina
關鍵詞: 晶體管 , 納米晶體
美國賓州大學(University of Pennsylvania)的研究人員開發出四種具有特性可調的納米晶體油墨,能讓研究人員調整其特性,用于打印出可用的晶體管圖案。

在 一篇題為“利用膠態納米晶體庫建構電子組件”(Exploiting the colloidal nanocrystal library to construct electronic devices)的研究論文中,共同作者——賓州大學工程與應用科學系教授Cherie Kagan與Ji-Hyuk Choi描述如何利用膠態納米晶體管的多樣性來設計材料、接口與工藝,建構出采用基于溶液工藝的各種納米晶體電子組件。


可調整的膠態納米晶體油墨配方,用于制造出可打印的晶體管
Source:University of Pennsylvania

該油墨配方采用可調諧的膠態納米晶體,包括金屬銀和半導電的硒化鎘納米晶體,實現高導電性與高遷移率的薄膜電極與場效應晶體管(FET)的通道層、形成高電介常數閘極絕緣層的氧化鋁,以及可在沈積電極上整合銦供應的金屬銦納米晶體與銀納米晶體混合物,一直到(以低溫摻雜擴散步驟)鈍化和摻雜硒化鎘納米晶體信道層。

利用需要多個微影光罩的低溫多步驟自旋涂覆過程,以及納米晶體的專用表面處理,研究人員們在軟性的塑料片上以21.7cm2v-1s-1的電遷移率生產場效晶體管。




晶體管制造過程經由微影光罩利用多步驟的自旋光阻劑涂層,以及具有光阻劑可移除步驟的膠態納米晶體油墨
Source:University of Pennsylvania

研究人員相信,油墨的配方能與噴墨打印機共同使用,在廣泛的材料上打印出晶體管與電路,包括大型的軟性超薄基板或穿戴式應用。

未來,他們認為這種配方也可能成為3D打印工藝的一部份,為大量復雜的3D對象加入多層電路。
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