亚微米级碳纳米管晶体管的毛细管流打印
材料科学
2024-06-10 v2 介观与纳米尺度物理
摘要
尽管印刷晶体管在广泛的应用中发挥着重要作用，但印刷技术的有限分辨率 (10-30 微米) 长期是制造和规模化下亚微米尺寸的障碍。虽然已有工作展示了实现亚微米通道长度的创造性方法，但依赖于特定墨水独特的化学过程或繁琐的后处理限制了其适用性。本文报道了使用毛细管流打印 (CFP) 重复制造无需化学修饰或印刷后物理操作的亚微米碳纳米管薄膜晶体管 (CNT-TFT)。该打印技术的灵活性通过在多种基板 (SiO2、Kapton 和纸) 上打印导电、半导体和绝缘墨水，以及制造各种 TFT 器件 (接触/栅极) 结构来演示。值得注意的是，CFP 制造的 CNT-TFT 在 Si/SiO2 上的背栅极下 yielded 1.12 mA/mm 的导通电流，在 Kapton 上通过离子凝胶 side-gated 时 yield 490 uA/mm 的导通电流，展示了 CFP 可实现的强大晶体管性能。Kapton 上制造的器件在机械弯曲和扫频鲁棒性方面表现出宽广的实用性，适用于柔性应用。这一工作突显了 CFP 作为一种无需面板工艺的印刷技术制造亚微米电子器件的可行性。
引用
@article{arxiv.2406.03602,
title = {Capillary Flow Printing of Submicron Carbon Nanotube Transistors},
author = {Brittany N. Smith and Faris M. Albarghouthi and James L. Doherty and Xuancheng Pei and Quentin Macfarlane and Matthew Salfity and Daniel Badia and Marc Pascual and Pascal Boncenne and Nathan Bigan and Amin M'Barki and Aaron D. Franklin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.03602},
year = {2024}
}
备注
47 pages, 4 main text figures, 11 supporting info figures