面向高性能 van der Waals 集成二维电子器件的可扩展、通用且 conformal 直接电极微印刷技术
应用物理
2025-02-26 v1 介观与纳米尺度物理
材料科学
摘要
具有惊人电性能的二维材料为大规模柔性电子器件的开发指望了前景。然而，其器件性能可能因传统电极集成工艺引入的过多缺陷而受到阻碍。已发展出用于 van der Waals 接触集成的transfer printing 技术，而现有技术在实现 conformal 电极 transfer 和与柔性器件兼容性方面存在局限。我们引入了一种高度 conformal 的微印刷技术，利用聚丙烯碳酸酯 (PPC)/聚乙醇 (PVA) 共聚物，成功将大面积、微加工电极 transfer 到各种基底上，包括具有复杂几何形状的基底。该技术以 2D 过渡金属硫化物 (TMDCs) 实施，产生近理想 ohmic 接触的 2D 场效应晶体管，并为一种 WSe2 器件实现最高载流子迁移率达 334 cm2 V-1 s-1。此外，我们制造了 MoS2 薄膜上的晶体管阵列，这些晶体管表现出均匀的器件性能。我们还展示了高达 111 cm2 V-1 s-1 的 MoS2 柔性晶体管，不仅实现了高电子迁移率，而且表现出卓越的机械韧性。我们的发现在柔性 2D 电子器件的制造方面实现了显著进步，为众多新兴技术铺平了道路。
引用
@article{arxiv.2502.17861,
title = {Scalable, universal and conformal direct electrodes microprinting for high-performance van der Waals-integrated two-dimensional electronics and flexible applications},
author = {Nan Cui and Tinghe Yun and Bohan Wei and Yang Li and Wenzhi Yu and Denghui Yan and Lianbi Li and Haoran Mu and Weiqiang Chen and Guangyu Zhang and Shenghuang Lin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17861},
year = {2025}
}