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技術(shù)：可在紙張和PET上“印刷”多晶硅

2015-04-28 08:35 來源：日經(jīng)BP社責(zé)編：喻小嘜

摘要：: 北陸先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)很早就開始研究利用基于CPS的硅墨水制作電子電路的技術(shù)，并開發(fā)出了多晶硅TFT和非晶硅太陽能電池等產(chǎn)品。不過，此前的工藝溫度高達(dá)350～400℃，無法利用PET等樹脂基板。此次的工藝溫度在150℃以下，因此可以利用更多的柔性基板。

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【CPP114】訊：荷蘭代爾夫特理工大學(xué)（Delft University of Technology）與日本北陸先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)于2015年4月21日宣布，開發(fā)出了在紙上“印刷”多晶硅層的技術(shù)，相關(guān)論文發(fā)表在了學(xué)術(shù)期刊《應(yīng)用物理快報》（Applied Physics Letters）上。

利用這項技術(shù)制作的TFT的載流子遷移率最大為23.5cm2/Vs。目前，柔性電子電路用半導(dǎo)體材料的主流是有機(jī)半導(dǎo)體和氧化物半導(dǎo)體，不過多晶硅也一直在參與競爭。

此次開發(fā)的印刷方法是：（1）在沒有氧氣和水分的環(huán)境下，將“硅墨水”涂布到加熱至80℃的基板上，硅墨水是將環(huán)戊硅烷（CPS，氫鍵合在硅的5節(jié)環(huán)上而形成）溶解在溶劑中制成的；（2）在溫度為100℃的環(huán)境下，照射波長為365nm的紫外線（UV），然后使CPS聚合形成聚硅烷；（3）向聚硅烷層照射數(shù)十納米的準(zhǔn)分子激光，變成多晶硅。據(jù)介紹，在上述過程之后，包括TFT形成過程在內(nèi)的工藝溫度不會超過150℃。

在按照這種方法制作的TFT中，只照射一次較高能量激光制作的NMOS的載流子遷移率為2.6cm2/Vs、PMOS的載流子遷移率為3.9cm2/Vs。通過反復(fù)照射多次較弱激光制成的NMOS的載流子遷移率為21.0cm2/Vs，PMOS的載流子遷移率為23.5cm2/Vs。通過一次照射制作的NMOS和PMOS的電流導(dǎo)通截止比在104以上，而通過多次照射制作的NMOS和PMOS的電流導(dǎo)通截止比則較低，分別在103、102以上。

北陸先端科學(xué)技術(shù)大學(xué)院大學(xué)很早就開始研究利用基于CPS的硅墨水制作電子電路的技術(shù)，并開發(fā)出了多晶硅TFT和非晶硅太陽能電池等產(chǎn)品。不過，此前的工藝溫度高達(dá)350～400℃，無法利用PET等樹脂基板。此次的工藝溫度在150℃以下，因此可以利用更多的柔性基板。

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