Page 75 - 《橡塑节能与节能环保》2018年2期

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漏电极才可以通过电流以形成“导 艺——利用多头喷嘴来输送前体细 率更高的显示器。随着这些屏幕变
通”状态，栅电极通过薄介电层与 胞——可以加速生产，并使设备的 得越来越大，传统显示器的刚性形
有机半导体材料分开。佐治亚理工 规模扩大。Kippelen说：“ALD技术 式将会限制显示器的发展。低加工
学院开发的结构的独特之处是，这 现在已经达到了成熟的水平，它已 温度的碳基技术将使屏幕可以卷起
种介电层含有两种成分，一种是氟 经成为了一个可扩展的工业过程， 来，便于携带并且不易受到损坏。
聚合物，另一种是金属氧化物层。 这将使有机薄膜晶体管的发展进入 在他们的演示中，Kippelen的
高级研究员、该论文的合著者 一个新阶段。” 团队——Xiaojia Jia、Cheng-Yin
Canek Fuentes-Hernandez说“当我 iPhone X和三星手机等设备中 Wang 和Youngrak Park——使用了
们第一次开发这种结构时，使用的 使用的有机发光显示器(OLED)中的 一种模型有机半导体。这种材料的
金属氧化物层是氧化铝层，它容易 控制像素的晶体管是一个引人瞩目 特性众所周知，但它的载流率为
受到湿度的影响，在与佐治亚理工 的应用。这些设备的像素现在由用 1.6cm/V，并不是最快的。作为下一
学院教授 Samuel Graham合作，我 传统的无机半导体制造的晶体管控 步，他们的研究人员想要在过程中
们开发了可以在摄氏110℃以下的温 制，但是由于新的纳米层压板提供 测试新的有机半导体，这些有机半
度下生产的复杂纳米层状结构，当 了极高的稳定性，所以它们或许可 导体能提供更高的充电能力。他们
将其用作栅极电介质时，晶体管能 以用可印刷的有机薄膜晶体管来代 还计划在不同的弯曲条件下，在更
够在浸入沸点附近的水中时保持性 替。 长的时间段以及在光电探测器等其
能稳定。” 物联网(IoT)设备也可以从新技 他设备平台上继续测试纳米管。
乔治亚理工学院研发的结构使 术衍发的的新制造工艺中获益，新 尽管碳基电子产品正在扩大其
用的是氧化铝和氧化铪的交替层 — 技术将使生产喷墨打印机和其他低 设备的功能，但像硅这样的传统材
一种物质铺装五层，然后五层另一 成本的印刷和涂层工艺成为可能。 料却没有什么可担心的。
种物质，在含氟聚合物上面重复30 纳米层压板技术还可以开发便宜的 Kippelen说：“当谈到高速运
次，最后制成电介质。氧化层是用 纸质设备，如智能票，可以通过低 转时，像硅或氮化镓这样的结晶性
原子层沉积(ALD)方法制造的。最终 成本的工艺，使用在纸上制造的天 材料肯定会有一个光明和漫长的未
产物厚度大约为50nm的纳米层，几 线、显示器和储存器。 来。但对于许多未来的印刷应用来
乎不会受湿度的影响。 但最引人注目的应用是柔性非 说，有更高的电荷移动速率的最新
“虽然我们知道这种结构产 常大的可以在不使用时卷起来放置 的有机半导体和纳米结构栅介质的
生了良好的势垒特性，但我们被 的显示器。 结合将提供一种非常强大的设备技
新结构晶体管工作的稳定性所震 Kippelen说：“我们将获得图 术。”
惊，”Fuentes-Hernandez说。他 像质量更好的、尺寸更大的和分辨 （ZJ-01）
说：“即使我们操作它们数百小
时，并在75℃的高温下运行，这些
晶体管的性能几乎没有变化。这是
迄今为止我们制造的最稳定的有机
晶体管。”
为了进行实验室演示，研究人
员使用了一种玻璃基板，但许多其
他柔性材料--包括聚合物，甚至纸
张--也可以使用。
在实验室里，研究人员使用标
准的ALD生长技术来制造纳米酸盐。
但是，被称为“空间ALD”的新工

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