由ALD培养的ZnO TFTs采用高分辨率反对冲印刷的图案.

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 电气工程 电气工程
• 纳米技术 纳米技术

背景情况:

• 氧化 (ZnO) 是薄膜晶体管 (TFT) 的关键半导体,具有生物相容性和地球丰富性.
• 传统的TFT打印方法面临的局限性是由于高回火温度和较差的图案分辨率.
• 原子层沉积 (ALD) 在低温下提供高质量,合规的 ZnO 薄膜,但缺乏用于高通量制造的可扩展性.

研究的目的:

• 开发一种可扩展的制造方法,用于高性能氧化薄膜晶体管 (TFT).
• 将低温原子层沉积 (ALD) 与高分辨率打印技术相结合.
• 克服现有生产灵活金属氧化物TFT的方法的局限性.

主要方法:

• 使用低温 (150°C) 原子层沉积 (ALD) 进行氧化 (ZnO) 膜生长.
• 采用高分辨率的反向偏移印刷 (ROP) 与聚合物电阻用于图案ALD-ZnO薄膜.
• 使用ALD和ROP联合工艺制造和表征氧化薄膜晶体管 (TFT).

主要成果:

• 实现了高性能ZnO TFT,其场效应移动性 (μFE) 为~16.6 cm2/Vs.
• 证明了接近零的开启电压 (Von) ~-0.49V和高电流开关比 (Ion/Ioff) 超过108.8.
• 报告的低工作电压 (Vop) ≤5V,可以忽略不计的歇斯底里 (Vhyst) ~0.13V,有前途的稳定性和均性.

结论:

• 低温ALD和ROP模式的集成为高分辨率,高性能薄膜电子产品提供了一个可扩展的途径.
• 这种综合方法解决了用于柔性金属氧化物TFT制造的传统印刷和光材印刷的局限性.
• 未来的发展可能会导致实现完全灵活的,高分辨率的金属氧化物TFT电路.