使用二维半导体制造的柔性透明电子产品
近年来，全世界的工程师一直在尝试创建越来越灵活和通用的电子组件，因为这可能使制造更复杂的设备和机器人系统成为可能，例如电子皮肤(e-skins)或可穿戴式传感器。该特定研究领域的总体目标是开发可大规模生产和实施的柔性电子产品，但它也具有很高的设备密度和出色的性能。
专门开发柔性电子零件的一类材料是二维(2-D)半导体，例如二硫化钼(MoS 2)。尽管这种材料具有许多有利的机械，光学和电子特性，但迄今为止已证明使用MoS 2构建具有高器件密度和高性能的大规模，灵活的集成电路具有挑战性。
中国科学院的研究人员最近制造了一种新型的，透明且基于MoS 2的透明晶体管，可以大规模生产。该晶体管在Nature Electronics上发表的论文中提出，它是使用传统气相沉积工艺的变体制成的。
研究人员之一的张光宇说：“二维(2-D)材料，例如二硫化钼(MoS 2)由于其天然的薄度和柔韧性而有可能成为柔性电子产品的新构件。”研究，告诉TechXplore。“然而，高性能的大型柔性电子器件的制造仍然非常具有挑战性。在这项工作中，我们基于高质量单层晶圆级外延技术的最新进展，尝试开发大型柔性和透明电子器件的原型。 MoS 2。 ”
由Zhang和他的同事设计的晶体管是通过在柔性基板上转移晶圆级单层MoS 2制成的。可以使用标准的微制造技术来制造这些层，这意味着它们可以轻松地大量生产。
研究人员使用了原子层沉积(ALD)的改进版本，该技术通常用于在薄膜上涂覆表面。他们采用的替代ALD方法改善了晶体管高k介电层(Al 2 O 3)的均匀性。此外，他们使用Au / Ti / Au作为源/漏接触电极，实现了良好的电接触。
该晶体管具有很高的器件密度和97%的产率，以及高的开/关比(10 10)，电流密度(〜35μAμm -1)，迁移率(〜55 cm 2 V -1 s -1)和灵活性。此外，使用相同的制造工艺，研究人员能够制造各种灵活的集成逻辑电路，包括反相器，NOR门，NAND门，AND门，随机存取存储器和五级环形振荡器。
张说：“我们制造的大规模柔性晶体管具有很高的器件密度，良率和性能。” “更重要的是，器件密度约为每cm 2 1500个晶体管，比以前的工作要高得多。”
该研究小组撰写的最新论文介绍了一种有前途的制造大规模基于MoS 2的柔性器件的方法。将来，这种方法可以使更薄，更小和性能更好的柔性电子设备的开发成为可能。
张说：“在接下来的研究中，我们将继续优化生长过程，以提高MoS 2薄膜的质量。” “此外，我们计划进一步提高器件性能，提高柔性器件的集成度，并研究我们晶体管的更有前途的应用，例如柔性存储器和突触器件，传感器，光电探测器等。”
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