微電子聚合物電介質(zhì)材料特點(diǎn)-印刷電子材料技術(shù)

  優(yōu)化以及控制這些參數(shù)是生產(chǎn)出能夠滿足性能要求的電路的關(guān)
鍵，同時需達(dá)到所要求的工藝成品率使電子品印刷成為現(xiàn)實(shí)。
  印刷晶體管：材料
  正如之前所討論的，印刷電子材料發(fā)展得越發(fā)活躍，并且發(fā)展
了多種類別的印刷材料。由于目前可印刷的材料發(fā)展非常迅速，

  1．可印刷的半導(dǎo)體
  在可印刷電子材料中，最活躍的研究領(lǐng)域是可溶液加工的(即
具有潛在的可印刷性的)半導(dǎo)體。通常．可印刷半導(dǎo)體中的材料發(fā)
展可分為：(1)可溶性有機(jī)半導(dǎo)體，(2)可溶性有機(jī)半導(dǎo)體前驅(qū)物．
(3)可溶性無機(jī)半導(dǎo)體前驅(qū)物。
  2．可溶性有機(jī)半導(dǎo)體
  可印刷半導(dǎo)體的大部分工作集中在可溶性有機(jī)半導(dǎo)體的發(fā)展上，
包括聚合物，可溶性寡聚物以及可溶性小分子。一般來說，聚合物
方面的工作主要集中于聚噻吩和聚芳胺上，這是因為這些材料通常
比其他聚合物具有更高的電子遷移率。
  可印刷電介質(zhì)
  在印刷晶體管中，電介質(zhì)一般被用作柵介質(zhì)。電介質(zhì)能較好地耦
合柵電極和溝道材料，因而保證了印刷晶體管良好的靜電感應(yīng)作用
。為此通常需要采用盡可能薄的電介質(zhì)．以確保柵和溝道最大的耦
合作用。此外．電介質(zhì)與溝道間必須具有較好的界面．并且能夠整
合進(jìn)印刷設(shè)備的結(jié)構(gòu)中．且盡可能減小其上／下層的劣化。
  聚合物電介質(zhì)
  由于聚合物能用于構(gòu)成可印刷半導(dǎo)體．岡而也能用于構(gòu)成電介
質(zhì)。在傳統(tǒng)的微電子領(lǐng)域，聚合物電介質(zhì)也被廣泛應(yīng)用。在印刷電
子品的應(yīng)用中，聚合物電介質(zhì)也A然成為印刷晶體管的一種選擇。
在印刷晶體管中，多種種類的聚合物電介質(zhì)都被廣泛地研究。其中
包括聚酰亞胺以及聚四乙基苯酚(PVP)的聚合物電介質(zhì)。通常，這
些電介質(zhì)主要有以下特性：
  溶液加工性——出于成本考慮，迫切需要發(fā)展一些有可印刷的
電介質(zhì)。因此，正如上述對于半導(dǎo)體的討論．我們也迫切需要發(fā)展
一些可溶液加工的電介質(zhì)材料。尤其是電介質(zhì)的應(yīng)用，溶液加工技
術(shù)必須非常完善，避免產(chǎn)生任何針孔、裂縫等，這一點(diǎn)十分重要
．因為這些缺陷可能會引發(fā)短路。
  熱量兼容性——為了提升電子硬件的強(qiáng)度，大多被普遍研究的
電介質(zhì)材料，包括上文提到的聚酰亞胺和聚四乙基苯酚等在印刷后
需要進(jìn)行煅燒。而煅燒的目的各不相同。在有些材料中．煅燒是用
于蒸發(fā)殘余溶劑。對于其他材料(像上文提到的聚酰亞胺和聚四乙
基苯酚)。煅燒可用于進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化，例如發(fā)生交聯(lián)反應(yīng)。在任何
情況下．在所有的印刷層進(jìn)行熱處理時，熱處理過程必須與襯底相
互兼容。
  頻率特性——聚合物電介質(zhì)通常在電特性七表現(xiàn)出頻率依賴特
性。舉例來說。許多聚合物由于分散效應(yīng)．在高頻率下介電常數(shù)有
很大的衰減。因此介電性能必須和應(yīng)用所需頻率相匹配。
  界面特性一電介質(zhì)的界面對于設(shè)備的性能有很大的影響。在電
介質(zhì)半導(dǎo)體界面的高陷阱密度會造成設(shè)備性能的顯著下降。另外．
界面可能改變其自身的形貌以及填充結(jié)構(gòu)(例如，在底柵型結(jié)構(gòu)中
，半導(dǎo)體沉積在電介質(zhì)上面。閃此，南于電介質(zhì)會對半導(dǎo)體初始幾
層的結(jié)構(gòu)產(chǎn)生模板效應(yīng)，電介質(zhì)對半導(dǎo)體堆積具有很強(qiáng)的影響)。

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