柔力科技是專業(yè)從事高精度柔性電子印制裝備及柔性電子產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售的高科技企業(yè)。公司依托知名高校的強(qiáng)大技術(shù)力量，圍繞柔性電子印制裝備開展研究及產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。研究團(tuán)隊(duì)利用該裝備開創(chuàng)性的打印出可自我修復(fù)的柔性金屬電路，高精度的銀納米線電路和器件，以及混合尺度的先進(jìn)組織支架等產(chǎn)品。公司立志成為世界級(jí)的柔性電子印制裝備以及柔性電子產(chǎn)品供應(yīng)商。
近年來，由于各種應(yīng)用（包括電子皮膚、可穿戴設(shè)備和醫(yī)療貼片）需要柔性接口器件，因此對(duì)印刷柔性晶體管的高性價(jià)比制造的需求急劇增加。在這項(xiàng)研究中，開發(fā)了電流體動(dòng)力學(xué) （EHD） 打印工藝來制造聚合物基有機(jī)薄膜晶體管 （OTFT） 的所有組件，包括源極/漏極和柵極電極、半導(dǎo)體通道和柵極電介質(zhì)，從而簡化了柔性 OTFT 的制造過程。
可穿戴設(shè)備、電子皮膚和醫(yī)療貼片等各種應(yīng)用場景都需要柔性的電子器件和電路。在這些電路中，特別是柔性的接口設(shè)備、信號(hào)處理電路和邏輯運(yùn)算電路里，晶體管都是其中的重要的核心部件。這些應(yīng)用對(duì)經(jīng)濟(jì)高效的印刷制備柔性晶體管提出了很高的需求。很多打印工藝被研究開發(fā)用于柔性晶體管不同部件的制備，相比傳統(tǒng)的微電子工藝，具有無需掩膜、節(jié)省材料及易于快速變更設(shè)計(jì)等優(yōu)點(diǎn)。使用單一的印刷工藝制備完整的晶體管能夠有效的降低加工的復(fù)雜度，提高加工的效率，但是由于制備晶體管所需的多種功能材料電學(xué)和流體性質(zhì)迥異，用單一的印刷工藝制備完整的晶體管依然很具挑戰(zhàn)性。在眾多打印工藝中，電流體動(dòng)力（EHD）印刷的多種打印模式和廣泛的材料適配性為解決這個(gè)問題提供了可行的方向。
北卡羅萊納州立大學(xué)Dr. Jingyan Dong（董景彥）課題組及其合作團(tuán)隊(duì)研究了電流體動(dòng)力（EHD）印刷工藝用以打印有機(jī)薄膜晶體管 (OTFT) 的所有功能材料和組件，包括源極/漏極和柵極、半導(dǎo)體溝道和柵極電介質(zhì)，加工出高性能的柔性薄膜晶體管及其電路。柔性晶體管打印于聚酰亞胺（PI）基質(zhì)上，具有頂柵-底接觸的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體溝道由有機(jī)半導(dǎo)體P3HT與小分子半導(dǎo)體C8-BTBT混合后打印而成，導(dǎo)電聚合物 PEDOT：PSS用來打印制備源極/漏極和柵極，離子凝膠電解質(zhì)(PVDF-HFP/[EMIM][TFSI])用來打印制備柵極電介質(zhì)。有機(jī)半導(dǎo)體墨水，導(dǎo)電聚合物墨水，以及離子凝膠墨水采用正交溶劑精心設(shè)計(jì)，使其能夠兼容印刷到柔性晶體管的多層結(jié)構(gòu)中。每種功能材料墨水的打印過程都經(jīng)過實(shí)驗(yàn)表征和優(yōu)化。完全 EHD印刷制備的OTFT 表現(xiàn)出良好的電氣性能，具有大約0.286 cm2 V-1 s-1的遷移率和104的開關(guān)比，以及良好的機(jī)械靈活性。柔性晶體管在6毫米彎曲半徑下遷移率變化微小，并且在數(shù)百次彎曲循環(huán)下響應(yīng)穩(wěn)定。此項(xiàng)研究所展示的完全基于電流體動(dòng)力印刷的工藝為制備基于OTFT的復(fù)雜的柔性電路提供了深具潛力的途徑。
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