研究目的
展示一种新的工艺方案,用于制造具有整体式液态金属互连的氧化物薄膜晶体管(TFT)可拉伸有源矩阵,以实现高集成密度和机械耐久性,适用于可拉伸显示器或电子皮肤。
研究成果
该研究成功展示了一种具有整体式液态金属互连的可拉伸氧化物薄膜晶体管有源矩阵制备技术,兼具高集成密度和机械耐久性。该方法与传统柔性电路技术兼容,适用于需要大面积高分辨率和高可靠性的应用场景。
研究不足
该技术需要精确对齐,在扩大至更大区域或更高像素密度时可能面临挑战。聚酰亚胺与PDMS区域之间的粘附力可进一步优化,以防止在高应变下出现裂纹。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用基于光刻的技术,在弹性体基质内将薄膜晶体管(TFT)与两金属层的交叉点集成于刚性岛上,并通过镓基液态金属实现互连。
2:样本选择与数据来源:
在20×20平方毫米区域内制备了4×4有源矩阵氧化物TFT阵列。
3:实验设备与材料清单:
聚酰亚胺层、钼和钨电极、铟镓锌氧化物沟道、聚(1,3,5-三乙烯基-1,3,5-三甲基环三硅氧烷)栅极绝缘层、EGaIn液态金属、聚二甲基硅氧烷(PDMS)。
4:实验步骤与操作流程:
制备过程包括旋涂聚酰亚胺层、图案化岛状结构、形成TFT与交叉点、通过滚涂和剥离工艺添加EGaIn互连,并以PDMS封装。
5:数据分析方法:
在不同拉伸应变下分析TFT的传输特性。
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polyimide
RPI VTEC PI-1388
Base layer for the fabrication of TFTs and cross points.
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Mo
Source/drain electrodes and gate electrode material.
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indium gallium zinc oxide
Channel material for the oxide TFTs.
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poly(1,3,5-trivinyl-1,3,5-trimethyl cyclotrisioxane)
Gate insulator for the TFTs.
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eutectic gallium–indium
EGaIn
Liquid metal interconnects.
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poly(dimethylsiloxane)
PDMS
Elastomeric matrix for the stretchable active matrix.
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