完全打印的薄膜晶体管,由液体剥离的纳米片网络制成
Adam G Kelly1, Toby Hallam2, Claudia Backes1
1School of Physics, Centre for Research on Adaptive Nanostructures and Nanodevices (CRANN) and Advanced Materials and BioEngineering Research (AMBER), Trinity College Dublin, Dublin 2, Ireland.
Science (New York, N.Y.)
|April 8, 2017
概括
我们使用纳米板网络开发了全打印,垂直堆叠的晶体管. 这些晶体管在电子应用中显示出有前途的性能,使用独特的化分离器进行电解.
科学领域:
- 纳米科学和纳米技术
- 材料科学
- 电子工程
背景情况:
- 完全印刷的晶体管对于灵活的电子产品和大规模制造至关重要.
- 二维 (2D) 纳米板网络为新型电子设备架构提供了潜力.
- 在印刷设备中实现高效封闭和高性能仍然是一个挑战.
研究的目的:
- 使用相互连接的纳米板网络展示全打印,垂直堆叠的晶体管.
- 研究用石墨烯电极,过渡金属二化通道和化分离器的晶体管的性能.
- 探索电解门在晶体管运行的固体结构中的作用.
主要方法:
- 使用石墨烯,过渡金属二化物和化 (BN) 纳米片的网络制造垂直堆叠晶体管.
- 在多孔BN纳米板网络中使用离子液体进行固态电解封.
- 晶体管性能的表征,包括开启/关闭比率,传导率和移动性.
主要成果:
- 展示了全打印的,垂直堆叠的晶体管与功能性石墨烯和过渡金属二基化物纳米板网络.
- 达到高达600的关闭比率,超过5毫秒的传导率和超过0.1cm2/Vs的移动性.
- 观察到电流与网络厚度和体积容量相变,使得低电压时的电流高.
结论:
- 基于纳米板网络的全打印,垂直堆叠的晶体管是可行的,并显示出具有竞争力的性能.
- 集成的化/离子液体系统有效地实现了固态电解门.
- 虽然开关速度较慢,但电容性的独一无二的电流缩放表明了高性能打印电子产品的潜力.
