噴墨印刷技術物理與技術油墨顆粒分析顯微鏡
技術概述
印刷電子是半導體設備物理與技術、油墨化學及配方和印刷技術等一
系列不同領域的技術融合。考慮到不同領域間的相互影響，應該將這三個
方面作為整體來看待印刷電子。因此，在這一部分，我們將會通過如下方
式討論印刷電子：首先，介紹印刷晶體管，認識這個重要的部件以及印刷
晶體管面臨的挑戰。基于這些分析，我們會接著介紹印刷晶體管的材料來
認識印刷電子中能潛在應用的油墨。并且我們會分析不同印刷技術在印刷
電子中是否合適。在此，我們將主要關注噴墨印刷技術對于實際應用的優
缺點。
打印晶體管：概述
如前所述，多數印刷電子產品的首要驅動力是在印刷晶體管方面的應
用。印刷晶體管本質上是由可打印材料制成的薄膜晶體管。換句話說，生
產印刷晶體管的過程，就是印刷它的子個主要的組成部分，即導電電極，
絕緣柵極電介質和薄層半導體溝道材料的過程。
典型的印刷晶體管的截面圖，這是一種底部柵極結構，柵極位于溝槽
下方
和打印平面圖案相比，印刷晶體管所需要考慮的因素大不相同。首先
，印刷晶體管從本質上來講是表面具有復雜構造的三維設備。因此，覆蓋
性、潤濕性、透氣性都是制備印刷晶體管過程中需要仔細考慮的因素。這
些問題將會在下面進行進一步的討論。其次，印刷晶體管中各片層間需要
仔細對齊。舉例來說，理想的印刷晶體管，柵極邊緣需要與源極和漏極的
邊緣完全對齊，這樣柵極和源極／漏極之間就只會有很小的部分出現重疊
。由于存在疊加電容，過度的重疊會降低轉換速率，同時，只有部分重疊
也會因為存在較大的串聯電阻導致晶體管性能下降�？紤]到生產印刷電子
設備時使用的是機械途徑（如控制印刷層與基底的相對位置），重疊幾乎
無法避免，這將給印刷系統中的機械部件的性能和精確度帶來極大的考驗
。第二點，在理想情況下，印刷晶體管，特別是柵極電介質和半導體，需
要使用極薄、均一性極好的薄層，因為這會影響設備的靜電完整性。
