柔性晶體管
關注創建者：匿名 創建時間：2016-03-11
柔性晶體管的視頻教程
柔性晶體管的實例教程
受到這種有潛力的生物學功能的啟發，具有橫向和縱向導電通道的浮柵存儲晶體管被提出來模擬生物突觸的信號傳遞以及學習過程。然而絕大多數晶體管都是單極型電荷捕獲，同時具有較大的操作電壓以及很高的能耗。因此，開發簡單溶液法制備的低操作電壓的雙極型突觸晶體管不僅能大大減少集成能耗，還能提高突觸權重可調節范圍。
【成果簡介】
深圳大學周曄研究員和韓素婷副教授等在柔性場效應晶體管中第一次采用簡單的溶液法制備的C60和PMMA的混合體系作為浮柵層和隧穿層，系統性研究柔性晶體管在不同形貌下的電學性質，包括窗口，開關比，保持時間以及耐力屬性等等，同時成功模擬了生物突觸的多種學習與記憶功能，對今后有機突觸晶體管的開發有一定的指導和借鑒意義。
相應工作以“Gate-Tunable Synaptic Plasticity through Controlled Polarity of Charge Trapping in Fullerene Composites”為題，發表在Advanced Functional Materials (2018, 1805599)上，共同第一作者為深圳大學高等研究院研究生任意及電子科學與技術學院本科生楊嘉欽。
【圖文導讀】
圖1
柔性晶體管的表征以及電學性能
a.三維柔性晶體管器件示意圖。
b. 器件的橫截面SEM圖像側視圖。
c. 均勻并五苯薄膜的AFM形貌圖。
d. PET基底上不同比例C60和PMMA混合層的吸收光譜。
e. 只包含PMMA的晶體管的轉移特性曲線；插圖是制備的柔性器件圖。
f.器件的輸出特性曲線。
g-i.
展開 柔性有機電子學因其具有獨特的機械柔韌性、輕質、可溶液加工等特性，被認為非常適應用于電子皮膚、可折疊顯示器、能量存儲、醫療診斷和生物電子學等領域。在實現柔性有機電子器件制備的過程中，具有良好的溶解性和相容可加工性的聚合物絕緣層是必不可少的一部分。而如何平衡聚合物絕緣層的介電性能和與有機半導體分子生長的兼容性是制備高性能柔性器件的基礎，也面臨著巨大挑戰。
近日，德國明斯特大學Harald Fuchs教授、上海交通大學李濤研究員、天津大學胡文平教授團隊通過簡單的退火溫度的改變，將聚酰胺酸部分亞胺化成一種共聚物（聚酰亞胺的一種）。這種共聚物中亞胺化的部分通過苯環和脂環之間的相互作用可以很好的保證其介電性能；未亞胺化的部分含有極性強的官能團（-COOH/-CONH），通過與半導體之間的相互作用，從而使得半導體更加有序、結晶性更好地生長。
圖1. 共聚物絕緣材料的合成路線
基于共聚物制備的柔性器件性能在以聚酰亞胺作為絕緣層的器件中不管從操作電壓（3 V）還是器件遷移率（5.6 cm2 V-1 s-1）都達到了最優值。柔性晶體管表現出良好的柔韌性。在曲率半徑5 mm的物體表面沿著水平和垂直方向彎曲次數達到1000次的情況下，器件的平均遷移率僅僅下降了5%。
圖2.（a）以聚酰亞胺作為絕緣層的器件遷移率對比。（b）以聚酰亞胺作為絕緣層的器件操作電壓對比。
圖3. （a）晶體管的轉移曲線。（b）柔性晶體管陣列圖。（c）晶體管的彎曲測試。
在此基礎上基于共聚物絕緣層制備的柔性電路(反相器和振蕩器)也展現出了很好的邏輯功能和柔韌性能。反相器的增益可以達到15，振蕩器信號傳播延遲可以做到100 μs。柔性電路沿著圖示方向彎曲（彎曲半徑5 mm）達到500次的時候，反相器和振蕩器的性能幾乎沒有發生衰減。
圖4.（a）反相器性能曲線圖。
展開 導讀
近日，中國山東大學與英國曼徹斯特大學的研究人員在柔性電子領域取得一項重要進展，他們開發出超高速的新型柔性納米晶體管。它由氧化物半導體制成，能以1GHz 的基準速度運行。
背景
傳統電子產品，往往會給我們一種“僵硬”的印象，它們無法經受彎曲、扭曲和拉伸。然而，新興的柔性電子產品卻彌補了傳統電子產品的這些不足。特別是對于可穿戴設備來說，柔性電子技術的發展大大改善了用戶的佩戴體驗，更加適應人體的自由運動。
之前，筆者曾介紹過許多柔性電子產品，例如：柔性電池、柔性液晶屏、柔性可穿戴傳感器、柔性的有機閃存、柔性超級電容、柔性微處理器、柔性觸控傳感器、柔性天線、柔性電子紙張等等。為了讓大家有一個更直觀的認識，下面通過圖片進行展示：
（圖片來源：加州大學圣地亞哥分校）
（圖片來源：日本東北大學）
（圖片來源：佛羅里達州立大學）
（圖片來源：KAIST）
（圖片來源：曼徹斯特大學）
（圖片來源：英屬哥倫比亞大學）
（圖片來源：Graphene Flagship）
（圖片來源： Mats Tiborn）
創新
近日，在柔性電子領域又出現一項重要研究進展。中國山東大學（ Shandong University）與英國曼徹斯特大學（University of Manchester ）的研究人員合作開發出一種新型超高速的柔性納米晶體管，也稱為“薄膜晶體管”（TFT）。它由氧化物半導體制成，能以1GHz 的基準速度運行。
技術
TFT 是一種通常應用于液晶顯示屏（LCD）中的晶體管。具有LCD顯示屏的大多數現代電子設備，例如智能手機、平板電腦和高清電視，都具有TFT。
TFT是如何工作的呢？
展開 在目前最長研究的幾種支持溶液工藝的半導體中，金屬氧化物被認為是最具應用潛力，同時也是目前研究最成功的TFT薄膜晶體管材料平臺，這種材料通常具有非常高的載流子遷移率和非常好的操作穩定性。
在這樣的背景下，浦項科技大學化學工程系的Dae Sung Chung教授和他的研究團隊為有機-無機混合介電層提出了一種高效的交聯策略。據了解，該交聯介電層可以將無機顆粒通過共價方式連接到聚合物上。另一方面，這些研究人員通過疊氮化物官能化乙酰丙酮的方式，開發出具有致密無缺陷薄膜形態的有機-無機混合介電層。
這種方法制作的有機-無機混合介電層，可以極大降低薄膜晶體管驅動時的漏電流，因此它能夠支持顯示器以低功率驅動。此外，這種具有優良物理特性的介電層，它的制造并不復雜，可以使用一些常見解決方案。綜合來看，這意味著這種新方案可以極大降低薄膜晶體管制造成本。另一方面，這種材料還因為支持低溫熱處理工藝，能夠讓制造商在柔性基板上制造薄膜晶體管。
這項研究的首席研究員鐘教授解釋道：“我們開發的這種具有高效穩定性的薄膜晶體管能夠將為下一代柔性電子器件（如可穿戴設備等）提供支持。未來，這種新型氧化物半導體材料有望為存儲器、顯示器和其他行業的基礎技術發展做出貢獻?！? - END -
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展開 在本研究中，首次展示了基于薄膜的壓電式晶體管陣列，對傳感單元的壓電效應進行了研究和定性表征。單位的應變靈敏度（應變系數）提高至199，這是商用箔規的靈敏度的約100倍。在每個傳感單元上進行校準后，通過傳感器陣列成功地測量并映射了應用于器件上的應變分布，這顯示了基于薄膜的壓電式晶體管陣列在高空間分辨率，高靈敏度場的變形傳感應用中的巨大潛力。
【奪目亮點】
由于屏蔽效應的降低，Li摻雜的ZnO顯示出比未摻雜的ZnO更好的應變調諧的I-V特性。
基于Li摻雜的ZnO的面內應變傳感器比商用箔片的靈敏度高100倍。
利用Li摻雜的ZnO薄膜制備了一種高空間分辨率的面內應變傳感器陣列。
【圖文導讀】
圖1.薄膜壓電晶體管陣列的電鏡與XRD表征。
（a）ZnO連續薄膜壓電晶體管陣列的示意圖;（b）傳感器陣列的微結構;（c）RF濺射ZnO膜的表面和柱結構的頂視圖和截面圖;（d）顯示ZnO生長的XRD光譜沿c軸。
圖2. 薄膜壓電晶體管陣列的電學與力學性能。
（a）當ZnO/Au界面為肖特基接觸時，各種應變下Li摻雜薄膜的I-V特性，插入是界面為歐姆接觸時的I-V特性;（b）在單個Au/ZnO/=Au單元的應變下的帶結構變化。這里使用的壓電常數是“d31”;（c）＆（d）摻雜和未摻雜薄膜在肖特基界面上的電流變化，在10V的固定反向偏壓下應變，（c）的插圖是作為壓力函數的電流的歸一化對數圖。
圖3. 單個傳感單元周圍電流密度分布的數值模擬。
超高電流濃度說明了相鄰單元的量可以忽略的串擾。
展開 
柔性晶體管的最新內容
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WD2803是一個8達林頓晶體管陣列，高電壓和大電流
描述
WD2803是一種單片高壓大電流達林頓晶體管陣列。它由八個NPN達林頓對組成，具有高壓輸出和用于開關感性負載的共陰極位二極管。單個達林頓對的集電極額定電流為500mA。達林頓對可以并聯以獲得更大的電流能力。應用包括繼電器驅動器，錘式驅動器，燈驅動器，顯示驅動器(LED氣體放電)，線路驅動器和邏輯緩沖器。WD2803為每個達林頓對提供一個
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描述
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電子管雖然能夠實現檢波和放大，但是存在很多缺點，例如體積大、故障率高、容易損壞（玻璃管子）、發熱大、能耗高等等。
正因為有這些缺點，專家們一直在思考，是不是有性能更好、缺點更少的元器件，可以取代電子管，支撐電子產業的長遠發展。
想著想著，他們將目光放到了礦石檢波器的身上。
█ 礦石檢波器——世界上最早的半導體器件
礦石檢波器比電子管歷史更加悠久。它利用的
CINNO Research
來源：內容由半導體行業觀察（ID：icbank）編譯自IEEE，謝謝。
在晶體管發明 75 周年之際，我想回答兩個問題
來源：半導體芯聞，編譯自allaboutcircuits
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由于超大規模集成
一場十年一次的變革正在進行，涉及的是計算機芯片最基本的組成部分之一，它有可能在未來幾年重新洗牌芯片巨頭的排名。
英特爾(Intel)、三星(Samsung)和臺積電(TSMC)正競相實現晶體管技術的代際跨越。為了實現任何接近元宇宙背后的想法所要求的計算需求，為了產生不是笑話的人工智能，為了制造真正的自動駕駛汽車
近期有數家晶圓廠宣布，其3納米或2納米邏輯芯片的量產技術將轉移陣地，從主流的鰭式場效晶體管（FinFET）制程，改以納米片（nanosheet）的晶體管架構制造。imec將于本文回顧納米片晶體管的早期發展歷程，并展望其新世代架構，包含叉型片（forksheet）與互補式場效晶體管（CFET）。
芯片產業從未為了量產而急于采用全新的晶體管架構
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