印刷電子技術之最新進展(下)

 

刊登日期:2012/8/20
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顛覆可撓曲但動作緩慢的定論
印刷電子過去多在有機半導體或無機半導體上應用塗佈製程,但其動作及耐久性大多比不上既有的技術。不過,最近有可能顛覆這種看法,有研發單位正在研發數GHz以上的高速驅動電晶體技術,而且大多數與噴墨技術有關,在油墨(Ink)的部分採用有機半導體、奈米碳管(CNT)及石墨烯等物質。除了電晶體之外,在記憶體及壓電元件,或是透明導電膜等產品領域也有著墨,研發出之新產品特性應該不亞於利用既有技術所開發出的元件。

在微細化與結晶性找到活路
決定電晶體等電路元件的動作速度有兩大關鍵因素:(1).電晶體所採用的半導體載子遷移率以及(2).閘極長度尺寸。假設載子的遷移率較低,若閘極的長度變短,則該電晶體的截斷頻率就會變高。

有機半導體載子遷移率的優異數據(Champion Data),在近年內沒有出現太大的變化。並五苯(Pentacene)等一般材料在1cm2/Vs以下,而稍微特殊的材料也僅在30~40cm2/Vs左右;另一方面,在塗佈技術就出現大幅度的進展。在成膜均一性、品質偏差以及結晶性上得到改善,且大幅地提高了平均載子遷移率。有機半導體以前最多應用在電子紙的TFT,最近還可以應用在電子紙的驅動電路上。

噴墨技術將線寬縮小至1微米
塗佈技術得到改善的理由有兩個,其一是利用噴墨技術製作微細形狀的技術得到提升,另一就是塗佈後成膜的均一性及結晶性得到改善。此外,在微細化技術方面,應用在液晶面板等工業用噴墨設備,液滴一般可控制在數十pL,不過最近已研發出可將液滴縮小至1pL的技術(圖五)。如產業技術綜合研究所研發的「Super Ink Jet(SIJ)」技術就將1pL液滴縮小至1/1000,僅1fL。此時利用直接繪圖方式的配線寬度,就可以控制在1微米左右 ---完整內容請見下方檔案。 

※本文承日經BP社Nikkei Electronics 雜誌授權轉譯,特此深謝。原文著作權為Nikkei Electronics所有,禁止轉載。Nikkei Electronics 為數位時代的電子、資訊、通訊技術綜合雜誌,更多豐富、精彩內容,請上:http://nebook.com.tw/?cat=110  

作者:材網編輯室/工研院材化所
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