日本東麗開發碳納米管復合材料半導體電路打印新技術
2022年1月17日,日本東麗公司宣布開發出了一種新型打印技術,可在高性能碳納米管復合材料柔性膜上打印半導體電路。東麗同時宣布,成功研制出了可在通用薄膜上制造的射頻識別器(RFID)和傳感器,并演示了產品的無線操作性。
該技術的一個潛在應用是生產超高頻射頻識別器(UHF RFID),用于自動收銀機,可以顯著提高零售和物流效率,減少庫存管理勞動力。其他應用領域還包括防偽、醫療養老機構傳感器等。東麗將通過外部合作將這款碳納米管復合材料半導體電路產品迅速推向市場。
新材料和涂層技術的不斷開發使柔性薄膜半導體電路取得了巨大進展,其中,有機半導體的技術進步尤為顯著。如何提高電子遷移率仍然面臨挑戰,而半導體的這一性能指標卻長期受限于20 cm2/Vs。
2020年,東麗公司憑借其半導體碳納米管復合材料專有技術成功將電子遷移率創紀錄地提高到了182 cm2/Vs。該公司還同時開發出了生產低能耗互補金屬氧化物半導體(CMOS)所需的p型和n型半導體。另外,東麗利用超微細噴墨技術在玻璃基片上制作RFID,證明該技術可以被用于無線超高頻通訊。

在聚合物薄膜上打印的半導體電路
然而,東麗發現聚合物薄膜會在制造過程中拉伸或者收縮,從而導致導線和電極錯位,進而影響性能。
東麗公司通過材料優化來降低工藝溫度、縮短工藝周期,進而成功抑制了薄膜材料的變形。結合東麗工程公司開發的形狀跟蹤高精度噴墨技術,東麗成功開發出了高精度打印技術,可以在薄膜上精確打印CMOS和其他半導體電路、整流器和存儲器等。
新技術通過在薄膜上直接進行半導體電路打印,為產品設計提供了相當大的自由度,可以滿足小批量生產的需要。該公司計劃先開發小批量、短距離的無線通信應用程序,隨后將擴大應用范圍,以積累經驗并降低成本。










































