薄膜晶体管原理及应用 全面认识薄膜晶体管技术

只需要两种材料和室内室温环境,韩国研究人员开发出了一种在柔性塑料上制作薄膜晶体管的极其简单的工艺。据研究人员称,这项技术可以大大降低一次性柔性电子晶体管产品的成本。现在的薄膜晶体管技术主要用于平板显示器的像素开关,一般是在硬质玻璃表面沉积非晶硅制成。新型薄...

只需要两种材料和室内室温环境,韩国研究人员开发出了一种在柔性塑料上制作薄膜晶体管的极其简单的工艺。据研究人员称,这项技术可以大大降低一次性柔性电子晶体管产品的成本。

现在的薄膜晶体管技术主要用于平板显示器的像素开关,一般是在硬质玻璃表面沉积非晶硅制成。

新型薄膜晶体管由氧化铟(非晶氧化物半导体材料)组成。这种材料的电性能比非晶硅好。研究人员认为,与非晶硅相比,非晶氧化物制成的开关体积更小,功耗更低,开关速度更快。使用这种开关的显示器会更清晰,图像处理速度也会更快。此外,无定形氧化物可以以更便宜的方式印刷在塑料上。

2004年,东京的研究人员首次报道了由非晶铟镓锌氧化物(IGZO)制成的晶体管。现在,许多大型显示器制造商使用氧化晶体管来控制LCD和有机发光二极管的像素单元。韩国成均馆大学的研究团队想出了一种超简单的晶体管设计和制造方法。在该方法中,需要更少的材料和更少的处理步骤,这可以降低非晶氧化物器件的成本。

通常,晶体管由三部分组成:薄膜半导体沟道、栅极绝缘层和电极(分别为源极、漏极和栅极)。晶体管需要通过三个不同的步骤和至少三种不同的耳材料来组装。

新型晶体管只需要两种材料:氧化铟和离子凝胶。凝胶是一种比较新的材料,它是由包裹在聚合物基体中的导电离子液体组成的。

研究人员首次通过沉积将华阳铟印刷在塑料片上。首先,U形氧化铟包含一个哑铃形的铟华阳底层,然后在其上,一个离子凝胶贴片横跨哑铃杆和U形的两侧。最后,整体暴露在氩气中。

完成的塑料片覆盖有晶体管阵列。在每个晶体管中,当U形氧化铟作为栅极时,哑铃形氧化铟的两端作为源极和漏极,被凝胶覆盖的部分形成半导体沟道,也是栅极的介质。

作为概念验证,研究人员演示了由两个晶体管组成的非逻辑门电路。这个非逻辑(反相器门)是数字逻辑电路的基本门模块。

该方法也可以使用其他氧化物,如铟锌氧化物和IGZO,来制造晶体管。

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    2023-06-08 19:28:01
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