美國(guó)威斯康星大學(xué)在空軍科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室的支持下，通過(guò)其所研發(fā)的獨(dú)特制造技術(shù)，可使用大卷柔性塑料制造出簡(jiǎn)單、廉價(jià)、帶有無(wú)線傳輸能力的高性能晶體管。

經(jīng)測(cè)試，該晶體管可工作在38GHz，而仿真結(jié)果則顯示工作頻率可進(jìn)一步提升至110GHz。該性能在無(wú)線傳輸中非常有用，開(kāi)啟從可穿戴電子到傳感器的大量新應(yīng)用。

工藝流程

研究人員未使用傳統(tǒng)的納米級(jí)光刻技術(shù)，以此避免出現(xiàn)如光衍射和制造精度不夠而導(dǎo)致的短路，以及反復(fù)的光刻步驟；而是使用了低溫工藝，以及簡(jiǎn)單、低成本的納米壓印技術(shù)，在柔性晶體管上制作了晶體管電路圖形。柔性晶體管是最終放置在苯二甲酸乙二醇酯（更多情況下稱為PET）襯底上的單晶體硅。

在傳統(tǒng)選擇性摻雜的方法中，研究人員通常通過(guò)在材料的預(yù)定位置中引入雜質(zhì)來(lái)提高材料的導(dǎo)電能力等性能，但容易出現(xiàn)材料去了不該去的地方而引發(fā)的短溝道效應(yīng)。

在此次技術(shù)突破中，研究人員使用摻雜物覆蓋了單晶體硅，而非傳統(tǒng)有選擇地進(jìn)行了摻雜；然后涂覆了一層光刻膠材料，并用電子束光刻技術(shù)在光刻膠上制造出小至10納米寬的形狀，以此產(chǎn)生所需圖形的可復(fù)用模具；接著將模具放在超薄、非常柔軟的硅膜上來(lái)制造光刻膠圖形，最后，使用干法刻蝕工藝（其核心是使用納米級(jí)刀），根據(jù)模具中的圖形對(duì)硅中納米級(jí)溝道進(jìn)行刻蝕，然后在溝道上層增加用作開(kāi)關(guān)的寬柵。

技術(shù)優(yōu)勢(shì)

通過(guò)使用帶有獨(dú)特的三維電流圖形，晶體管消耗的電流更少、運(yùn)行效率更高。而且由于新方法能夠刻蝕出比傳統(tǒng)制造工藝更窄的溝道，可進(jìn)一步提高器件集成度。

由于模具可以復(fù)用，該方法可以輕易地微縮用于被稱為“卷到卷”工藝中（想想一下巨形、帶有圖形的搟面杖在桌面大小的塑料薄板上移動(dòng)），半導(dǎo)體生產(chǎn)商可使用該方法在一卷柔性塑料上通過(guò)圖形復(fù)刻實(shí)現(xiàn)多種器件的量產(chǎn)。研究人員表示該技術(shù)在“卷到卷”中應(yīng)用已經(jīng)就緒。

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