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美大学用纳米管喷墨印刷工艺简化晶体管制造

发布时间:2020-07-01 发布时间:
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  目前有不少研究机构都投注了大量资源,来改善对纳米管(nanotubes)进行分类的方法,如此就能为印刷电子工艺生产出导电、半导电或是绝缘的墨水材料;有了这些墨水,晶体管或是其他电路组件,就能够轻易地用喷墨打印机在软性聚合物基板上印出来。

  美国莱斯大学(Rice University)的研究人员声称,他们已经找到了一种能够取代现有既昂贵又困难的纳米管分类步骤,能让纳米管电路系统在未预先分类的情况下以喷墨印刷出来。这种相对容易的方法是由莱斯大学的客座研究员Robert Vajtai与教授Pulickel Ajayan所开发,能用喷墨印刷出层状的未分类纳米管。

  透过控制印刷在每个电路轨迹上的纳米管层数量,研究人员展示出如何以喷墨打印出制作场效晶体管(FET)所需的源/汲极(source, drain)以及介电质(dielectrics)。

  莱斯大学表示,纳米碳管墨水也能不需要经过昂贵且繁杂的预分类手续,就可用来印刷出场效晶体管

  研究人员解释,这种技术的原理是,所加入的每个纳米管墨水层,会在随机放置的纳米管之间添加导线路径,也顺势增加其半导体至导体的导电性。如果需要的是半导体,研究人员会先使用像是聚乙二醇(polyethylene glycol,PFG)这样的聚合物来预先处理未分类的纳米管;若是需要导体,则是使用羧酸(carboxylic acid)。PEG本身则可用来作为介电质。

  不过采用如此方法所产生的FET面积相当大──大约1mm2(millimeter),接下来研究人员就要试图微缩工艺,以制作出100μm(micron)等级的FET,闸长度约在35微米或更小。


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