據physorg網站2007年7月2日報告,未來電子學的目標是能夠像印刷機那樣印制大型柔性電路。雖然在開發(fā)可彎曲的輕型有機材料方面已經取得了長足的進步,而且這些進步已經應用于這種電路,但是大面積堆積這些材料的方法尚未取得成功。近期,一支研究團隊開發(fā)出了一種電路印制技術,該技術可以解決使其它嘗試陷入困境的相關問題。其中一個問題是,其它方法不能產生出微米極或百萬分之一米級的高分辨率特性,這也許是最嚴峻的問題。另一問題是,充當電極的聚合體材料的導電性相當低,這暗示需要添加無機(金屬)的電接點。還有一個問題是,當墨水被分層后,少量墨水將混合在一起。絕大多數類型的印刷技術都會發(fā)生這種問題。在進行常規(guī)圖形印刷過程中,最后的結果不會受到影響。但是,如果使用的是“電子墨水”,墨水混合將危害電路的電特性。
該研究團隊的成員包括來自杜蓬特大學材料科學和工程學分部的科學家以及Organic ID公司的科學家,其中Organic ID公司是Weyerhaeuser公司的子公司,主要生產可印刷的RFID(無線電頻率鑒識別)塑料標簽。研究團隊制作了一個印刷板,該印刷板可以印制一排擁有電源接頭——引流線的薄膜晶體管平面陣列。每個晶體管的長度為兩微米(相當于電源接頭與引流線分開的距離)。這是迄今為止電路印制工藝所能達到的最短的通道長度,有潛力達到印刷機的刻度級。這張印刷板由特殊的聚合體材料制成,該材料依附于一張柔軟的聚脂薄膜(一種塑料薄片),可以抵抗電子材料所用的化學溶劑。
研究成員之一,杜蓬特大學的格拉西拉.巴蘭切特稱:“我們的設想是,把新一代高分辨率印刷板與基于納米的墨水相結合,從而為制造電子設備提供一個平臺,這種平臺非常類似于人們今天看到的商業(yè)印刷廠。”
研究人員用銀納米粒子溶液給這個印刷板涂上墨水,在溶液蒸發(fā)后,印刷板上將留下一層干燥的銀粒子薄膜(從而避免發(fā)生墨水混合問題)。接著,該團隊把印刷板壓制到聚脂薄膜感光底層上,這樣一來,既不會降低圖案的分辨率,又把納米粒子從盤子的凸起部分轉印到聚脂薄膜上。此時,已印好的銀色圖案是可以被燒結的(一種加熱過程,用于增加薄膜的導電性)。
該圖案由于一排“互相交叉”的電源線和引流線組成,更確切地說,由兩組交織的線路組成,其中電源線位于左側,引流線位于右側。這些線路的寬度均為2微米(相當于晶體管通道的長度)。每排互相交叉的線路(其中線耦的數量從17至120 不等)相當于一個晶體管:左側的線路被連接在一起,充當晶體管的電源, 右側的線路也是連接在一起的,充當晶體管的引流線。
研究人員把他們印制好的銀粒子干燥薄膜晶體管與他們利用“照相平版印刷術”生產的金粒子晶體管進行對比,他們發(fā)現(xiàn)兩者的電子特性幾乎是完全一致。6月7日的《應用物理快報》網絡版對這項研究進行了較詳細的描述。(雅龍) (C001)
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