|
这个国际研究小组的领导是东京大学(University of Tokyo)教授染谷隆夫(Takao Someya)博士,也是先进技术探索性研究中心(ERATO:Exploratory Research for Advanced Technology)研究主任。这是一个联合研究项目,合作机构有普林斯顿大学(Princeton University),德国马克斯 普朗克研究所(Max Planck Institute),美国国家标准和技术研究所(National Institute of Standards and Technology),以及日本广岛大学(Hiroshima University)等。
# G- I L; E) r$ ^$ i 这个研究小组很成功,他们在聚合物膜上制成的有机晶体管,具有高度的热稳定性,同时,驱动电压为2V。这种新型有机晶体管可以消毒,采用标准的灭菌工艺(150℃的热处理),也不会降低它的电气性能。制作耐热有机晶体管,关键是要有超薄绝缘膜的制备技术:这个小组开发的技术,可以制成一种格外密集堆放的自组装单层薄膜,厚度为2纳米,是一种聚合物薄膜。这使他们可以把基板温度提高到150°C,高温处理过程中不会造成针孔,穿透自组装单层薄膜。
; z* T a; h4 i' @% { Z2 b 这种有机薄膜晶体管包含一种高度渗透的有机半导体,二萘(dinaphtho[2,3-B:2',3'-f])噻吩并(thieno [3,2-b])噻吩(thiophene),而薄层栅极介质包含2纳米厚的自组装单层,以及4纳米厚的氧化铝(aluminium oxide)层。 ( R$ g; L) d- @
据认为,超薄单层膜就像自组装单层(SAM:self-assembled monolayer)膜一样,很容易退化,就是因为热处理;然而,他们意外地证明,密集堆放的自组装单层很稳定,可耐受150°C甚至更高的温度。证明这一结果的,还有系统表征的自组装单层晶体结构,这要采用同步辐射光束。此外,他们采用了新的封装层,其中包含有机/金属复合材料,极其耐热,也包含高度渗透的有机半导体,这样,有机晶体管的热稳定性就提高到150°C。
/ n! |, ]8 u% d4 E 更有益的是,这种耐热有机晶体管可制作长期植入装置,或一些医疗设备,如智能导管。有了这些应用,就可以扩大晶体管的用途,进入医疗器械,比如薄膜传感器,就可以检测肿瘤,炎症,或癌症。 ; L) R. C/ \2 a* y. I: R/ E
% P9 b0 e# r" |5 R- X o
1 u! n: L$ |' [' y' F9 z |
|