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印刷薄膜晶体管

      本研究方向主要研究基于无机半导体纳米材料的印刷薄膜晶体管技术,包括印刷碳纳米管薄膜晶体管与印刷金属氧化物薄膜晶体管。

      1) 印刷碳纳米管薄膜晶体管及其电路

      在自主开发的高纯度高效率半导体碳纳米管分离技术基础上,通过喷墨打印与溶液沉积方法在刚性和柔性基材上制备薄膜晶体管,构建薄膜晶体管电路。已开发出高迁移率(>30cm2v-1s-1)、高开关比(>106)、低工作电压(<0.5V)的薄膜晶体管,并构建了反相器、环形振荡器、逻辑电路、有机发光OLED像素驱动电路、类脑神经元电路、光驱动开关等多种薄膜晶体管电路。成功实现了p-型晶体管向n-型晶体管转换的技术,构建了全碳纳米管晶体管CMOS电路,以及全印刷柔性薄膜晶体管电路。

      2) 印刷金属氧化物薄膜晶体管器件及其电路

      研究多种金属氧化物半导体墨水的合成技术,包括IGZO, INO2, ZTO等通过传统真空溅射方法沉积的金属氧化物半导体材料。在此基础上研究基于喷墨打印方法的薄膜晶体管。通过优化热处理工艺,实现在低温(<350°C)处理条件下较高的迁移率(>5cm2v-1s-1)。开发了自对准工艺与表面处理工艺,实现高密度薄膜晶体管阵列的喷墨印刷制备。已成功构建基于印刷氧化物薄膜晶体管的反相器与OLED像素驱动电路。

 

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