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瑞典研究人员对大规模集成电路进行了丝网印刷

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林雪平大学和瑞典诺平大学的研究人员已经成功打印出了100多个有机电化学晶体管的完整集成电路。
 
有机电子学教授、林雪平大学有机电子学实验室(LOE)主任马格努斯·伯格伦(Magnus Berggren)解释说:“对于17年前诞生于林雪平大学的这项技术来说,这是决定性的一步。”“结果表明,由于LOE的基础研究和RISE的应用研究之间的密切合作,我们再次在该领域处于领先地位。”
 
“我们在这方面的优势是,我们不需要混合不同的制造方法:一切都是通过丝网印刷完成的,沐鸣测速地址只需相对较少的加工步骤,”RISE研究所(RISE research institute)的印刷电子产品研究员彼得·安德森·埃尔斯曼(Peter Andersson Ersman)说。“关键是要确保不同的层完全在正确的位置。”
 
印刷宽度约为100微米的电子电路也对印刷技术提出了很高的要求,印刷电子学的研究在这里得到了图形工业的帮助。他们已经开发出了丝网印刷框架,这种框架的网格可以打印出非常细的线条。为了开发出具有合适性能的油墨,需要进行大量的研究。
 
团队以来的首次突破使用丝网印刷印刷电路,在2017年宣布,他们解决了进一步的挑战:减少电路规模,提高质量,所有电路中晶体管工作的概率是尽可能接近100%,尤其是解决与硅集成电路需要与周围的环境信号和通信过程。
 
伯格伦说:“其中一个重大进展是,我们已经能够利用印刷电路与传统的硅基电子元件建立接口。”“我们已经开发了几种基于有机电化学晶体管的印刷电路。其中之一是移位寄存器,它可以形成一个接口并处理硅基电路与其他电子元件(如传感器和显示器)之间的接触。这意味着我们现在可以使用接触更少的硅芯片,这需要更小的面积,而且以这种方式更便宜。”
 
油墨的发展和丝网印刷框的改进不仅有助于微型化过程,而且实现了更高的质量。
 
“我们现在可以在一个a4大小的塑料基板上放置1000多个有机电化学晶体管,并且可以通过不同的方式连接它们,从而制造出不同类型的印刷集成电路,”有机电子学实验室的有机纳米电子学研究负责人Simone Fabiano说。
 
例如,这些大规模集成电路(LSI)可用于为电致变色显示器供电,而电致变色显示器本身是作为印刷电子产品制造的,或者是物联网带来的在线电子世界的另一部分。
 
研究人员使用的材料是聚合物PEDOT:PSS,这是世界上在有机电子学领域研究最深入的材料。
 
“这种材料在17年前就已经上市,沐鸣测试速我们选择使用这种特殊材料纯属运气。我们现在在集成电路中使用与显示器相同的材料,这使得更有效地打印成为可能。我们已经在Norrkoping的印刷电子竞技场为印刷电路开发了一套完整的流程。