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透明紙上的透明晶體管：邁向紙質電子產品的第一步

2013-02-09

據果殼網報道，日前，美國馬裏蘭大學帕克分校的研究人員成功將透明晶體管印刷在了透明紙上，這樣最終得到的產品不僅可以彎曲，而且透明度高達84%。從理論上說，這將是通向環保紙質電子產品的第一步。

其實，“印刷”計算機電路並非十分困難——隻需要找到合適的導體和半導體油墨（當然這一點可能有點難），然後在一個合適的基底上將晶體管印刷出來就好了。不過既然要用油墨印刷出非常纖薄的電路，對基底的光滑度要求自然也是非常的高。很顯然，當你與那些隻有幾納米厚的油墨層打交道時，基底上的任何一塊汙點都足以幹擾電流進而破壞電路。

在一般的紙張上麵，造成影響的凸起和汙點往往都是微米級的，而這樣的表麵對電路印刷來說實在是太不規則了。於是馬裏蘭大學的研究者們使用了一種新材料——納米紙(nanopaper)，製作這種紙所用的木漿同時受到了生物酶的軟處理和機械打擊的硬處理，因而也使得納米紙比普通的紙張更透明、更具機械強度，同時也有更規則的內部結構。不過最重要的是，它的光滑程度達到了納米級，一位研究人員稱，這種紙就像塑料一樣光滑。

有了這種納米紙作為基底，研究者們隨即使用三種油墨製作了一些晶體管：首先是一層碳納米管，然後是一層絕緣油墨，接著是一層半導體油墨，最後再鋪上一層碳納米管。重複出現的碳納米管不僅扮演了電極的角色，更是整個設備結構的骨幹。最後得到的產品透明度達84%，而且在彎曲狀態下也能正常工作。

不難想象，在未來，人們就能夠利用可再生資源印刷出這些可彎曲的設備。同時，這些油墨印刷出來的電路所具有的高透明度也非常有用：一方麵可以用來製造顯示器，另一方麵在製作可穿戴式設備（比如眼鏡）時也能保證美觀。

但是在考慮這些具體應用之前，研究者們首先要找到利用卷對卷可印刷電子技術(roll-to-roll printing，通俗的說，就是摒棄了傳統PCB加工中的蝕刻、抗蝕刻等技術，直接通過印刷形成導體電路或者無源、有源元件)生產這些透明晶體管的方法，或者其他可以進行商業化量產的方法。

透明紙上的透明晶體管：邁向紙質電子產品的第一步
印刷在透明納米紙上的透明晶體管

透明紙上的透明晶體管：邁向紙質電子產品的第一步
納米紙的內部微觀結構，雖然這樣看上去它很粗糙，但其實它的表麵光滑程度可以達到納米級

所有跟帖： 

• 有關C造假研究2---TG差點得NB獎 -hetero- ♂ (8609 bytes) () 02/09/2013 postreply 23:31:09

• 有關C造假研究 -hetero- ♂ (5964 bytes) () 02/09/2013 postreply 23:32:35

• 這碳整個一個NB忽悠 -hetero- ♂ (1755 bytes) () 02/09/2013 postreply 23:34:54

• 原文中有插圖，估計已經有實驗品，但是否實用還難說。 -wxcfgh85- ♀ (0 bytes) () 02/10/2013 postreply 13:35:15