通过引入纤维素分散剂,提高了喷墨印刷单壁碳纳米管薄膜晶体管的统一性和可加工性

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 纳米技术纳米技术
• 电子工程 电子工程

背景情况:

• 单壁碳纳米管 (SWCNTs) 为下一代电子产品提供了出色的性能,但它们的分散仍然是可扩展制造的挑战.
• 传统的基于表面活性剂的SWCNT分散方法导致接触电阻的增加和由于残余表面活性剂的性能不均.

研究的目的:

• 为制造高度均的喷墨印刷SWCNT薄膜晶体管 (TFT) 制定一种简单有效的策略.
• 利用纤维素作为SWCNT的环保分散剂,保持其内在的电子特性.

主要方法:

• 开发一种基于纤维素的SWCNT墨水,可控制粘度,以实现最佳的喷墨印刷.
• 采用选择性回火工艺以热分解和去除纤维素,形成统一的SWCNT网络.
• 在4英寸晶圆基板上制造SWCNT TFT.

主要成果:

• 基于纤维素的SWCNT墨水表现出良好的分散性和稳定性,使得滴滴形成均.
• 通过回火选择性去除纤维素,产生了统一的SWCNT随机网络通道,而不会损坏纳米管.
• 与基于表面活性剂的方法相比,制造的SWCNT TFT表现出明显改善的特征统一性,性能变化减少了35%以上.
• 在纤维素加工的SWCNT TFT中观察到更好的切换性能.

结论:

• 纤维素是一种有前途的分散剂,可通过喷墨打印制造高性能,均的SWCNT TFT.
• 提出的方法为传统的表面活性剂技术提供了可扩展和有效的替代方案,克服了设备统一性和性能方面的局限性.