Просмотр по

Разработан сверхтонкий изолятор для низковольтных устройств гибкой электроники

Разработан сверхтонкий изолятор для низковольтных устройств гибкой электроники

Тонкий слой диэлектрика в полевых транзисторах играет важную роль в управлении проводимостью полупроводникового канала, а значит и током через транзистор.

Традиционно, такие изоляторы делают из неорганических материалов (оксидов и нитридов), располагая их на твердой поверхности кремния или стекла. Эти сверхтонкие диэлектрики имеют отличные рабочие характеристики и высокую надежность, но из-за механической жесткости и высокой температуры обработки их сложно внедрять в устройства гибкой электроники.

Рассматриваемые в последние несколько лет в качестве альтернативы им полимерные изоляторы имеют собственные ограничения, такие как малое покрытие поверхности при сверхнизкой толщине. Это мешает полевым транзисторам с полимерным изолятором работать при низком напряжении. Специалистам по биомолекулярным технологиям и электротехнике корейского института KAIST удалось разработать органический полимер pV3D3, который сохраняет свои идеальные изолирующие свойства в слое толщиной менее 10 нм.

Разработан сверхтонкий изолятор для низковольтных устройств гибкой электроники

Для этого они применили технологический процесс, получивший название инициированного химического осаждения из газовой фазы (initiated chemical vapor deposition, iCVD). Газообразные мономеры в глубоком вакууме вступают в реакцию с инициаторами полимеризации и, как результат, на подложке формируются конформные полимерные пленки с отличными свойствами диэлектрика.

Отсутствие проблем поверхностного натяжения позволяет получать с помощью iCVD однородные сверхтонкие пленки практически без ограничений по площади поверхности и характеру подложки. Более того, в большинстве случаев это происходит при комнатной температуре, что уменьшает нагрузки на подложки и наносимые ими повреждения.

Используя pV3D3 исследовательский коллектив изготовил маломощные и высокопроизводительные полевые транзисторы на базе различных полупроводников (органических, оксидных и графена), продемонстрировав совместимость этого изолятора с широким кругом материалов. Взяв за основу обычную упаковочную ленту авторы также смогли получить гибкие клеящиеся электронные компоненты, а в сотрудничестве с профессором Но (Yong-Young Noh) из сеульского университета Донгук — разработали крупномасштабный транзисторный массив на гибкой подложке.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *