產(chǎn)品特性：

• 制作電極時(shí)使用了SWCNT油墨
• 減輕特性滯后現(xiàn)象
• 源極與漏極間電壓降低到-1V

應(yīng)用范圍:

• 適用于液晶顯示

日本早稻田大學(xué)制作出了在所有工序中都采用噴墨技術(shù)、活性層使用單層納米管(SWCNT)的TFT。這一成果已在2010年9月14日于長(zhǎng)崎大學(xué)舉行的第71屆日本應(yīng)用物理學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)演講會(huì)上發(fā)布(演講序號(hào)：14a-B-4)。相關(guān)論文也已發(fā)表在學(xué)術(shù)雜志上。

開發(fā)出這種SWCNT-TFT的是早稻田大學(xué)理工學(xué)院先進(jìn)理工學(xué)系副教授竹延大志，以及山形大學(xué)助教沖本治哉等。這種TFT是將SWCNT溶入N,N-二甲基對(duì)甲苯胺(DMT)等溶劑中，采用噴墨技術(shù)使其分布在底板上制成的。據(jù)早稻田大學(xué)介紹，底板除了硅底板之外，還采用了透明的柔性底板。使用硅底板試制時(shí)，獲得了載流子遷移率為2cm2/Vs、導(dǎo)通/截止比為105的特性。

這些數(shù)值與NEC等采用噴墨技術(shù)制作的CNT晶體管差別不大。

此次的成果有以下兩個(gè)特點(diǎn)：(1)除了TFT的半導(dǎo)體層之外，制作電極時(shí)也使用了SWCNT油墨；(2)通過在柵極絕緣膜中使用離子液體，大幅減輕了以往存在的特性滯后(Hysteresis)現(xiàn)象，同時(shí)將源極與漏極間電壓(VSD)降低到了-1V,僅為原來的1/50~1/100。

TFT的電極材料一般使用金屬。而此次開發(fā)的材料只要不進(jìn)行特殊的區(qū)分處理，顯示出半導(dǎo)體特性的SWCNT和顯示出金屬特性的SWCNT就會(huì)混合在一起。此次，竹延等人通過設(shè)定不同的油墨滴落次數(shù)，對(duì)兩種特性進(jìn)行了區(qū)分。當(dāng)?shù)温浯螖?shù)增加，SWCNT濃度隨之增加時(shí)，材料中具有金屬特性的SWCNT便會(huì)相互連接在一起，整體就會(huì)變成金屬；當(dāng)濃度較低時(shí)，所有SWCNT都不會(huì)相連，因此整體上就會(huì)變成半導(dǎo)體。據(jù)早稻田大學(xué)介紹，滴落次數(shù)低于兩次時(shí)基本上為半導(dǎo)體。

據(jù)早稻田大學(xué)介紹，此次之所以能夠在柵極絕緣膜中使用離子液體來減輕特性滯后現(xiàn)象和VSD,是因?yàn)門FT可像由電極和“溶劑”組成的微小雙電層電容器一樣發(fā)揮功能，載流子移動(dòng)自由度提高，而且與VSD起到互補(bǔ)作用的“靜電容量”大幅増加。

不過，離子液體此前一般存在難以揮發(fā)、容易從元件中流出的問題。竹延表示，為了解決這一問題，最近采用了干燥后會(huì)變成凝膠的材料，并獲得了良好效果。