Fabrication de transistors à couches minces imprimés hautes performances fonctionnant à un volt

Fabrication de transistors à couches minces imprimés hautes performances fonctionnant à un volt

Chiffre. (a) TFT équipé d’une couche isolante de grille LCSS fabriquée uniquement par impression. (b) Propriétés électriques du TFT. Crédit : Institut national des sciences des matériaux

NIMS a développé du SiO catalysé à basse température et traité en solution2 (LCSS), qui a par la suite permis l’impression de transistors à couche mince (TFT) haute performance et de circuits tridimensionnels reliant divers éléments. Ces TFT avec une couche isolante LCSS, produits par impression seule, présentaient les mobilités à effet de champ les plus élevées parmi les TFT entièrement imprimés jamais enregistrés (70 cm2 V-1 s-1) à une tension de fonctionnement de 1 V ou moins. Ces résultats peuvent faciliter le développement de divers dispositifs imprimés, tels que des écrans imprimés et des capteurs très sensibles.

L’électronique imprimée (circuits électroniques imprimés à l’aide d’encres métalliques et semi-conductrices) a été développée pour un large éventail d’applications. La construction de circuits électroniques pratiques grâce à l’impression seule nécessitera des techniques d’impression de TFT hautes performances et de circuits tridimensionnels qui connectent tous les éléments électroniques nécessaires. Cependant, la fabrication de circuits TFT et 3D entièrement par impression s’est avérée difficile, et les éléments de circuits imprimés précédents fonctionnaient à faible vitesse et nécessitaient des tensions de fonctionnement élevées.

Cette équipe de recherche a récemment développé le LCSS, un matériau isolant intercalaire pour l’électronique imprimée, qui peut être formé par un processus de frittage à basse température à 90 degrés Celsius et transformé en films. L’utilisation de ce matériau a permis la fabrication de TFT hautes performances entièrement imprimés et de circuits multicouches. Les circuits imprimés multicouches peuvent être conçus pour augmenter la conductivité électrique entre les couches via des vias. Les TFT construits dans cette recherche présentaient l’une des mobilités à effet de champ les plus élevées jamais rapportées (70 cm2 V-1 s-1) à une tension de fonctionnement de 1 V ou moins.

Étant donné que les couches LCSS peuvent être formées sur des matériaux flexibles et sensibles à la chaleur, leur application au développement de dispositifs portables est particulièrement prometteuse. Cette équipe de recherche favorisera l’utilisation généralisée de cette technique d’impression et de ce matériau isolant pour la production d’électronique imprimée.


Circuits électroniques imprimés à une résolution d’un micron


Plus d’information:
Qingqing Sun et al, Stratégie d’impression couche par couche pour les dispositifs électroniques flexibles hautes performances avec SiO traité par solution catalysée à basse température2, Petites méthodes (2021). DOI : 10.1002/smtd.202100263

Fourni par l’Institut national des sciences des matériaux

Citation: Fabrication de transistors à couche mince haute performance imprimés fonctionnant à un volt (2021, 23 juin) récupéré le 23 juin 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-06-fabrication-high-performance-thin-film- transistors-volt.html

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