韩国科学技术学院研发出一种用于场效应晶体管的高性能超薄聚合绝缘体

咱们日常日子运用的现代电子设备中，从手机、电脑到平板显示器，场效应晶体管无处不在。除了三个电极（栅极（gate），源极（source）和漏极 （drain））外，场效应管还包含一个绝缘层和一个半导体沟道层组成。场效应管内的绝缘层能有效操控半导体沟道的导电率，然后操控晶体管内的电流。为了 使场效应管低功率稳定运转，运用超薄的绝缘层非常重要。因为氧化物和氮化物等无机资料具有杰出的绝缘性和可靠性，绝缘层通常是由此类无机资料在硅和玻璃等 硬质表面制成。 但是，因为这些绝缘层的高硬度和高制备进程温度，它们很难用于柔性电子设备。

一个由韩国科学技能院（KAIST）生化工程系的Sung Gap教授和电子工程系的Seunghyup Yoo、Byung Jin Cho教授领导的研讨团队研制出了一种有机聚合物组成的绝缘层“pV3D3”。此绝缘层是利用名为“化学气相沉降（iCVD）”的全干气相技能制成，可使 它在不失去完美绝缘特性的情况下，厚度足以缩小到10纳米（nm）之内。 iCVD进程是让气状单体和引发剂在低真空中相互触摸，Z终沉积在基底上的共形聚合膜具有良好的绝缘功能。iCVD与传统技能不一样的是，非常均匀且纯净 的超薄聚合膜在一大片实际上没有表层或底层限制的区域生成，与表面张力有关的问题便得以处理。而且大部分iCVD聚合物在室温下生成，减少了对基底施加的 张力和产生的损害。 科研团队通过运用pV3D3绝缘层，研制出了利用多种半导体资料如有机物、石墨烯和氧化物的低功率、高功能的场效应管，证明了pV3D3对多种资料的广泛 适用性。他们还用惯例的包装胶带作为基底，制造出了一种粘贴性的、可移除的电子元件

在与韩国东国大学（Dongguk University）的Yong-Young Noh教授的合作中，科研团队成功地结合pV3D3绝缘层在一个大规模的柔性底层上开发出了一种晶体管阵列。 Im教授说：“用iCVD技能制得的pV3D3所具有的小尺度和广泛适用性对聚合绝缘体来说是前所未有的。即使咱们的iCVD pV3D3聚合膜的厚度减小到10纳米之内，它展现出的绝缘性仍比得上无机绝缘层。咱们等待这项进展能极大地有益于柔性电子器件的研制，这将会对可穿戴计 算机等新式电子设备的成功起到关键作用。” 总结：研讨人员研制了一种用于场效应晶体管（field-effect transistors，FETs）的高功能超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜，比方塑料，这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的运用打下了根底。