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东京大学喷墨技术开发通道1μm有机晶体管

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东京大学副教授染谷隆夫研究小组与德国马普固体研究所(Max Planck Institute for Solid State Research)合作,使用印刷技术成功开发出了通道长仅为1μm的有机晶体管。使用的有机半导体材料方面,p型晶体管为并五苯,n型晶体管为酞菁类F16CuPc,载流子迁移
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    东京大学副教授染谷隆夫研究小组与德国马普固体研究所(Max Planck Institute for Solid State Research)合作,使用印刷技术成功开发出了通道长仅为1μm的有机晶体管。使用的有机半导体材料方面,p型晶体管为并五苯,n型晶体管为酞菁类F16CuPc,载流子迁移率和开/关比方面,p型为0.3cm2/Vs和106,N型为0.02cm2和104。驱动电压也比较低,通常为数十V的位置此次降低到了2~3V。利用这些晶体管的CMOS转换器电路也在试制之中,并且已经确认动作良好。底板使用玻璃和柔性塑料。所有底板均得到了上述良好的晶体管特性。 本文来自www.dayinnet.com

  此次试制的有机晶体管采用称为顶电极型的结构,在有机半导体层上形成源电极和漏电极,栅电极配置在有机半导体层下部,以栅绝缘层隔开。与形成源-漏电极后再形成有机半导体层的构造(底电极型)相比,顶电极型能够表现出稳定的优良晶体管特性,并且有望获得较高的载流子迁移率。但是,源电极和漏电极的间隔——通道长“最小只能达到10μ~20μm”(东京大学染谷)。无法使用光刻技术,只能采用基于荫罩的蒸镀。因此,即使晶体管特性稳定,利用顶电极型实现高速工作的晶体管——微细晶体管仍然非常困难。

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  为了解决这一问题,东大此次决定利用喷墨技术形成源电极和漏电极。喷墨装置使用的是SIJTechnology开发的“超级喷墨”装置。该装置的喷头可喷出的液滴尺寸为1fl(飞升)以下,不及一般喷头的1/1000,能够形成微细图案。东大使用该装置,在有机半导体层上形成了源电极和漏电极。电极为Ag(银),宽2μm,厚25nm。 印 刷_打 印 网

图1:晶体管结构

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图1:晶体管结构 印 刷_打 印 网_维修(dayinnet. com)

图2:晶体管特性。上方为p型晶体管,下方为n型晶体管 copyright dayinnet

图2:晶体管特性。上方为p型晶体管,下方为n型晶体管 内容来自dayinnet

图3:试制的CMOS转换器电路 这篇文章来自印刷打印_网_版权所有

图3:试制的CMOS转换器电路

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图4:喷头喷出的液滴的比较 印刷 打印网_厂商

图4:喷头喷出的液滴的比较

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