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新發明製程實現「全塑膠」電晶體

上網時間: 2010年04月08日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:全塑膠電晶體  噴墨印刷  導電聚合物 

美國普林斯頓大學(Princeton University)教授Yueh-Lin (Lynn) Loo,發明了一種能生產全塑膠電晶體的塑化製程(plasticizing process),可望取代太陽能電池所需、罕見且昂貴的氧化銦錫(indium-tin-oxide,ITO)材料。

「我們發現,讓導電聚合物能可溶於噴墨印刷製程,卻會讓其喪失大部分的導電性;」Loo表示:「但在噴墨印刷之後對電路進行後製,就能恢復那些失去的導電性,並讓那些有機材料成為目前太陽能電池所使用之ITO材料的理想替代品。」

導電聚合物(conductive polymers)的發展已經超過十年,不過到目前為止,若要讓這種材料能溶解於某種溶劑、以適用於噴墨印刷製程,卻會導致其導電性減弱1,000倍。Loo的研究團隊發明了一種針對噴墨印刷電子元件的後製技術,號稱能解決以上問題。

據了解,這種後製技術是利用一種特製的酸性物質來瓦解聚合物內鍵(internal bonds),使其恢復到印刷製程前的狀態,因此也能復原其導電性。Loo所發明的這種程序類似於讓硬塑膠軟化的塑化製程,號稱能恢復導電聚合物溶解於噴墨印刷製程用溶液中所導致的損失。


圖片中橘色部份的塑膠電晶體擁有手指交叉狀之源/汲極(interdigitated source and drain),能讓電流通過綠色部分的活性通道(active channel)
(圖片由Loo的研究團隊所提供)

Loo表示,這種新發明的技術能立即取代太陽能電池製程使用的ITO,接下來則能使用在其他噴墨印刷電子元件應用領域,例如全塑膠的大尺寸顯示器、醫療診斷設備等等。

(參考原文: Princeton demos plastic transistors,by R. Colin Johnson)





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