多个二维材料印刷成薄的晶体管

科学家们利用各种不同的二维材料制作的电子墨水制造薄膜晶体管使用喷墨打印机。虽然打印晶体管被证实之前,这是第一次使用多个nanosheets的二维材料。

晶体管此前一直由单个nanosheet或少量nanosheets、和他们的表现超过了使用nanosheet网络的功能——一个无序的集合2 d片的材料,类似于数百万件卡散落在地板上。虽然这些网络电子低劣,他们有一个优势。他们可以作为一个简单、廉价的电子墨水打印组件。

“大多数打印设备是基于有机分子的性能是有限的,”说乔纳森·科尔曼领导这项新工作在都柏林三一学院,爱尔兰。“我们相信nanosheet网络晶体管可以在这个领域竞争。

与同事合作在其他欧洲机构,科尔曼的实验室设计的一种印刷方法nanosheet网络晶体管上灵活alumina-coated宠物。每个组件是使用不同的4 d材料,创建图层,然后叠加。石墨烯用于电极,二氧化钼和硒化钨超导通道和氮化硼作为电介质绝缘。

使油墨脱落团队使用液相剥离层状晶体,2008年科尔曼的实验室开发的一种技术。这会产生大量的小二维表分散在溶液中,然后可以使用喷墨打印机打印。然而,一个巨大的挑战是找到一个方法来切换当前nanosheet网络了。这历来是困难的,因为厚网络需要切换当前水平足够高,但也使开关不那么有效。研究人员想出了一个电化学方法,开发一种新型的固态电解质代替传统的介质材料。这涉及填充毛孔与离子液体氮化硼的网络,给固体状的结构,但与离子迁移积累电荷,并允许切换发生。

这项工作的主要成就是电解质的使用结合复合nanosheets,”评论Doug Barlage来自加拿大阿尔伯塔大学的调查,晶体管材料。但这一个优势的应用程序还不清楚,因为它不是…一样好已知的薄膜晶体管。

然而,科尔曼相信尽管性能限制,低成本的方法可以让印刷电路包括智能标签在包装上的应用程序。的技术是有前途的,但需要显著提高性能。我们需要增加流动性,开关比和开关速度,”他解释说。第一个将提高关注改善inter-nanosheet连接,另外两个属性通过优化离子液体。