【CPP114】訊：晶體管制造一般是用玻璃作基底材料，這有利于在多變的環(huán)境下保持穩定，從而保證用電設備所需的電流。據美國物理學(xué)家組織網(wǎng)1月27日報道，美國佐治亞理工大學(xué)研究人員最近開(kāi)發(fā)出一種雙層界面新型晶體管，性能極為穩定，還能在可控的環(huán)境中，以低于150攝氏度的條件在塑料基底上大量生產(chǎn)，因此可用于柔韌可彎曲的塑料電子設備。研究論文發(fā)表在近期的《先進(jìn)材料》雜志網(wǎng)站上。

　　由于晶體管的性能不僅取決于半導體本身，還取決于半導體和電介質(zhì)柵門(mén)之間的界面，所以研究小組對一種現有半導體的電介質(zhì)柵門(mén)進(jìn)行了改良，將頂柵有機場(chǎng)效應晶體管與雙分子層柵絕緣體結合在一起，改良后的晶體管在測試中表現出了極為穩定的性能和優(yōu)良的導電性。

　　佐治亞理工大學(xué)有機光子學(xué)與電子學(xué)中心主管、電學(xué)與計算機工程學(xué)院教授伯納德·凱普林表示，過(guò)去的晶體管使用的是單一電介質(zhì)材料，而改良后的晶體管中電介質(zhì)柵是一種雙層分子材料。

　　電介質(zhì)柵的雙分子層由一種名為CYTOP的氟化聚合物構成，再通過(guò)原子層沉積制造出高介電常數的氧化金屬層。研究人員解釋說(shuō)，在有機半導體中，CYTOP介電常數非常低，需要提高驅動(dòng)電壓。而高介電常數氧化金屬雖然需要電壓較低，但用作界面時(shí)其很多缺點(diǎn)使得晶體管性能不穩定。兩種物質(zhì)單獨使用時(shí)各有利弊，但把兩種物質(zhì)結合作為雙分子層使用，兩者的缺點(diǎn)就會(huì )因互補而得以克服。

　　研究人員對電池雙分子層進(jìn)行了多種檢測，包括接通了晶體管2萬(wàn)次，施加持續生物壓力以最高電流運行，甚至將晶體管在等離子艙內放置了5分鐘，發(fā)現它的流動(dòng)性都沒(méi)有降低。直到他們把晶體管在丙酮里放了一個(gè)小時(shí)，其流動(dòng)性才出現了少許下降，但晶體管仍在運行。

　　研究人員表示，目前只在玻璃基底上對晶體管進(jìn)行了檢測，接下來(lái)他們將在可彎曲的柔韌塑料上檢測晶體管的性質(zhì)，并進(jìn)一步實(shí)驗用噴墨印刷技術(shù)來(lái)制造雙分子層晶體管的能力。新晶體管可用于高級綁帶、射頻電子標簽、塑料太陽(yáng)能電池、智能卡發(fā)光器等任何需要穩定電流和柔韌表面的電子設備。



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