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可撓式鰭式場效電晶體登場

公告類型: 奈米新知
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沙烏地阿拉伯的科學家正試圖將傳統以矽製造的堅硬晶圓,轉變成具有機械可撓性且透明的晶圓。他們最新的實驗用了最新的軟刻蝕基板薄化技術,成功地讓絕緣層覆矽(silicon-on-insulator, SOI)鰭式場效電晶體(FinFET)轉得具有可撓性。此技術可為物聯網(Internet of Things)製造消費電子產品。

半導體產業一向採用基板背研磨技術,但此方法的研磨性過強,會傷害基板正面的元件,以至於無法製造超薄且帶有可撓性的電子裝置。另外,這種方法最多只能研磨至50微米的厚度,不足以製造可撓式基板。阿布杜拉國王科技大學的Muhammad Mustafa Hussai表示,他們的新製程相形之下能溫和地將基板背面磨至遠低於50微米的厚度,製造出彎曲半徑0.5mm的超薄薄膜,對於矽這類硬質固體材料來說堪稱史無前例。

為刻蝕基板背面,Hussain團隊的新技術運用了傳統用於矽的標準反應離子刻蝕氣體,過程中裝置表面先被塗佈上保護用的聚合物,待刻蝕完成再加以移除。該團隊決定研究鰭式場效電晶體,因為這是半導體產業目前最先進的電晶體結構。

Hussain表示,物聯網要求電子產品具備可撓性、延展性及可重組性。現行的電子產品講求高效能、節能及低成本,而鰭式場效電晶體比其他先進的電晶體效能高40%,耗能低50%,是電子產品的理想選擇,也因此他們改良最先進的CMOS技術來製造可撓鰭式場效電晶體。

隨著電子書及電子皮膚的興起,可撓式電子產品在過去十年有了長足的進展,但這類產品大多都採用聚合物或奈米碳管一類的原料,運算速度遠比矽慢。這些裝置也不耐高溫,更無法像矽那樣製成連續薄膜。此外,有機電子元件的密集度遠比現行微處理器中的矽電晶體為低。雖然也有無機可撓式電子產品存在,它們需要採用昂貴的基板,如SOI、UTSOI、矽(111)等等。 Hussain團隊之賜,上述困難終於露出解決的曙光,因為他們研發出的全新技術能製造可撓性SOI電晶體。詳見ACS Nano DOI: 10.1021/nn5041608


原始網站:https://nano.nchc.org.tw/index.php?apps=news&mod=welcome&action=show&gid=984
譯者/譯者服務單位:洪士傑/奈米科學網特約編輯   責任編輯:蔡雅芝 
發布日期: 2014/10/13
發布人員: 王芊樺