突破,！美科學(xué)家正探索用納米晶體墨水3D打印晶體管,！

晶體管是現(xiàn)代微電子中最重要的半導(dǎo)體器件，具有能耗低,、壽命長,、可靠性高等諸多優(yōu)點。但也正是因為如此,，它的制造也非常復(fù)雜,，需要專門的高溫的高真空設(shè)備才能完成。不過現(xiàn)在,，美國賓夕法尼亞大學(xué)(以下簡稱賓大)的工程師們相信,，他們已經(jīng)找到了一種新方法能夠更好的制造出晶體管，就是使用含有納米晶體的墨水將其3D打印出來,。

這項研究是在賓大工程和應(yīng)用科學(xué)學(xué)院教授Cherie Kagan等人的領(lǐng)導(dǎo)下完成的,，起始于將構(gòu)成晶體管的納米晶體分散到不同的可打印液體中，從而制造出納米晶體墨水。據(jù)南極熊了解,，項目團(tuán)隊總共開發(fā)出了四種這樣的墨水,，分別是導(dǎo)體（銀）、絕緣體（氧化鋁）,、半導(dǎo)體 （硒化鎘）,，以及結(jié)合了摻雜劑的導(dǎo)體（銀銦混合物）。雖然它們的性質(zhì)不同,，卻都可以令控制設(shè)備傳送正/負(fù)電荷,。

在制成這些作為原材料的墨水后，科學(xué)家們通過專門的旋涂技術(shù)將它們印制到了以柔性塑料制成背景結(jié)構(gòu)上,。不過如果要進(jìn)行大規(guī)模制造,，使用專門的墨水3D打印機效果會更好�,！斑@些墨水都是膠體,，與普通2D打印機使用的墨水很相似，”Kagan解釋說：“不過它們卻具有所有制造晶體管需要的導(dǎo)電屬性,�,！�

此次的研究成功將這種墨水以特定圖案實現(xiàn)了沉積，從而制造出了具有實際功能的晶體管,，而這在之前從未實現(xiàn)過,。“實驗結(jié)果證明,，晶體管的所有部分，包括金屬層,、絕熱層,、保溫層,、半導(dǎo)體層，甚至摻雜半導(dǎo)體都通過這種方法制成,�,！眳⑴c研究的韓國地質(zhì)礦產(chǎn)研究所研究員Ji-Hyuk Choi表示。

另外,，由于印制時需要的溫度不高,，所以在同一個柔性塑料結(jié)構(gòu)上同時做出幾個晶體管也是可以實現(xiàn)的,。

“在低溫下更大面積的制造晶體管一直都是一些技術(shù)和產(chǎn)品夢寐以求的，比如物聯(lián)網(wǎng),、大面積柔性電子和可穿戴設(shè)備等,。”Kagan表示：“雖然我們還沒有開發(fā)出需要的全部技術(shù),，但由于這些材料是液體的,，所以從理論上來說，利用它們進(jìn)行3D打印是完全可行的,�,！�

目前，研究團(tuán)隊已經(jīng)將相關(guān)成果寫成了論文,，發(fā)表到了著名的《Science》雜志上,。在一些專家看來，由于在未來,，人類對電子產(chǎn)品的需求必定會猛增,，所以這種方法是極具發(fā)展?jié)摿Φ摹?br />
延伸閱讀：《美國大學(xué)成功使用新型導(dǎo)電墨水3D打印出雷達(dá)電子部件》

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