具有極高度Switching性能之塗佈型薄膜電晶體

 

刊登日期:2020/11/16
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東京大學發表開發了一項能在撥液基材表面塗佈形成有機半導體結晶薄膜的新技術,並成功地開發出具有接近理論限值之高度轉換性能(Switching)的塗佈型薄膜電晶體(TFT)。

塗佈型有機半導體可簡易地製作出半導體裝置,而為了促進裝置的高性能化,將均質的半導體薄膜積層於高撥液性柵極絕緣層上的構造是較為有利的作法,但塗佈的油墨會在高撥液表面上被強力撥離、形成圓珠狀,因此既有塗佈法難以達到均質塗佈製膜,而低分子類有機半導體則更無法實現均質製膜。

此次東京大學開發了在高撥液性的絕緣層上可塗佈形成高均質性半導體結晶膜的新製膜法,研究團隊從肥皂泡的薄膜機制獲得靈感,發想出在高撥液性表面不會被撥離,且液體薄膜能維持濕潤、擴散狀態的新機制,成功地實現了半導體結晶膜的高均質塗佈。半導體液滴在高撥液性的絕緣層表面也不會形成圓珠狀,能保持如同在親液性表面的濕潤、擴散狀態。

研究團隊利用新技術製作了塗佈型TFT,並以2V以下的低電壓驅動,得到了沒有ON/OFF履歷,且接近室溫動作的理論限值之極高度的轉換特性,呈現出顯著高性能化之實證結果。

利用新開發的高撥液性絕緣層之半導體塗佈製膜手法,將可望成為印刷電子的新一代革新技術,建構出前所未有的半導體、絕緣層界面。

資料來源:https://www.t.u-tokyo.ac.jp/shared/press/data/setnws_202010081143074640368929_710188.pdf


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