科技日?qǐng)?bào)北京4月8日電 （記者劉霞）晶體管是電子設(shè)備的基本元件，但其構(gòu)造過(guò)程非常復(fù)雜，需要高溫且高度真空的條件。美韓科學(xué)家在《科學(xué)》雜志上報(bào)告了一種新型制造方法，將液體納米晶體“墨水”按順序放置。他們稱，這種效應(yīng)晶體管或可用3D打印技術(shù)制造出來(lái)，有望用于物聯(lián)網(wǎng)、柔性電子和可穿戴設(shè)備的研制。

　　據(jù)賓夕法尼亞大學(xué)官網(wǎng)消息，研究人員在實(shí)驗(yàn)中先將擁有晶體管電學(xué)屬性的納米晶體，或球形納米粒子分散在液體內(nèi)，制造出四種納米晶體墨水：一種導(dǎo)體（銀）、一種絕緣體（氧化鋁）、一種半導(dǎo)體（硒化鎘）以及一種有摻雜物（銀、銦混合物）的導(dǎo)體。研究人員之一、韓國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所的崔志赫（音譯）說(shuō)：“我們首次證實(shí)，晶體管所有的組件金屬層、絕緣層、半導(dǎo)體層甚至半導(dǎo)體摻雜劑都能由納米晶體制造?！?/p>

　　不過(guò)在制造過(guò)程中，需要采用精確的方式將其堆放。首先，導(dǎo)電的銀納米晶體墨水從液體中沉淀在一個(gè)被光刻用掩模處理過(guò)的柔性塑料表面，隨后，快速旋轉(zhuǎn)將其畫在一個(gè)平坦的層內(nèi)。接著將掩模移走，留下銀墨水做晶體管的門電極。接下來(lái)，在其上面放置一層以氧化鋁納米晶體為基礎(chǔ)的絕緣體，再放上一層以硒化鎘納米晶體為基礎(chǔ)的半導(dǎo)體，最后加上另一層銦/銀混合物，形成了晶體管的源電極和漏電極。當(dāng)以較低溫加熱這套系統(tǒng)時(shí)，銦摻雜從這些電極擴(kuò)散到半導(dǎo)體組件中。

　　參與研究的專家卡根說(shuō)：“用溶液基材料進(jìn)行研究時(shí)，要確保添加第二層不會(huì)洗掉第一層，依此類推。我們必須在納米晶體剛進(jìn)入溶液以及沉淀后，對(duì)其表面進(jìn)行處理，確保它們擁有合適的電學(xué)屬性并采用我們希望的構(gòu)造組合在一起?！?/p>

　　卡根表示，新過(guò)程的工作溫度比傳統(tǒng)方法低，因此，他們能同時(shí)在同一塊柔性塑料背襯上制造多個(gè)晶體管，“大面積和更低溫度制造晶體管是包括物聯(lián)網(wǎng)、大區(qū)域柔性電子和可穿戴設(shè)備等多項(xiàng)新興技術(shù)的目標(biāo)”。

　　總編輯圈點(diǎn)

　　都說(shuō)未來(lái)的晶體管很牛，不但要像傳統(tǒng)晶體管那樣功能強(qiáng)大內(nèi)涵足夠，還需放下身段能夠“嫁雞隨雞、嫁狗隨狗”，擁有超強(qiáng)適應(yīng)能力。高溫生產(chǎn)顯然會(huì)破壞各類柔性基材，所以如何低溫操作成為必答題。新的制造工藝恰到好處地給出答案——精準(zhǔn)堆疊。更進(jìn)一步，既然納米尺度的晶體墨水都可以操控至此，何不將晶體管材料制成特殊“纖維” 直接定制生產(chǎn)柔性基材，一步到位豈不更省事？當(dāng)然，設(shè)計(jì)過(guò)程難免更復(fù)雜。