微電子聚合物電介質材料特點-印刷電子材料技術
優化以及控制這些參數是生產出能夠滿足性能要求的電路的關
鍵，同時需達到所要求的工藝成品率使電子品印刷成為現實。
印刷晶體管：材料
正如之前所討論的，印刷電子材料發展得越發活躍，并且發展
了多種類別的印刷材料。由于目前可印刷的材料發展非常迅速，
1．可印刷的半導體
在可印刷電子材料中，較活躍的研究領域是可溶液加工的(即
具有潛在的可印刷性的)半導體。通常．可印刷半導體中的材料發
展可分為：(1)可溶性有機半導體，(2)可溶性有機半導體前驅物．
(3)可溶性無機半導體前驅物。
2．可溶性有機半導體
可印刷半導體的大部分工作集中在可溶性有機半導體的發展上，
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
在印刷晶體管中，電介質一般被用作柵介質。電介質能較好地耦
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作用
。為此通常需要采用盡可能薄的電介質．以確保柵和溝道較大的耦
合作用。此外．電介質與溝道間必須具有較好的界面．并且能夠整
合進印刷設備的結構中．且盡可能減小其上／下層的劣化。
聚合物電介質
由于聚合物能用于構成可印刷半導體．岡而也能用于構成電介
質。在傳統的微電子領域，聚合物電介質也被廣泛應用。在印刷電
子品的應用中，聚合物電介質也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。通常，這
些電介質主要有以下特性：
溶液加工性——出于成本考慮，迫切需要發展一些有可印刷的
電介質。因此，正如上述對于半導體的討論．我們也迫切需要發展
一些可溶液加工的電介質材料。尤其是電介質的應用，溶液加工技
術必須非常完善，避免產生任何針孔、裂縫等，這一點十分重要
．因為這些缺陷可能會引發短路。
熱量兼容性——為了提升電子硬件的強度，大多被普遍研究的
電介質材料，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)。煅燒可用于進行化學轉化，例如發生交聯反應。在任何
情況下．在所有的印刷層進行熱處理時，熱處理過程必須與襯底相
互兼容。
頻率特性——聚合物電介質通常在電特性七表現出頻率依賴特
性。舉例來說。許多聚合物由于分散效應．在高頻率下介電常數有
很大的衰減。因此介電性能必須和應用所需頻率相匹配。
界面特性一電介質的界面對于設備的性能有很大的影響。在電
介質半導體界面的高陷阱密度會造成設備性能的顯著下降。另外．
界面可能改變其自身的形貌以及填充結構(例如，在底柵型結構中
，半導體沉積在電介質上面。閃此，南于電介質會對半導體初始幾
層的結構產生模板效應，電介質對半導體堆積具有很強的影響)。
