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1月17日，東麗宣布，已開發(fā)出一種印刷技術(shù)，可在柔性薄膜上形成半導(dǎo)體電路，該薄膜采用高性能半導(dǎo)體碳納米管復(fù)合材料，并且在薄膜上制造RFID和傳感器以進(jìn)行無線操作。
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圖 聚酯薄膜上的印刷半導(dǎo)體電路
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該成果將應(yīng)用于 UHF RFID，有望提高零售和物流的效率，例如收銀機(jī)自動(dòng)化和庫存管理的省力化，此外，預(yù)計(jì)還將應(yīng)用于防偽等安全領(lǐng)域以及醫(yī)療護(hù)理場所的傳感器。未來，東麗將與外部合作伙伴合作開發(fā)系統(tǒng)和應(yīng)用程序，以盡早實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
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在開發(fā)新材料和涂層技術(shù)以在薄膜上形成半導(dǎo)體電路取得進(jìn)展，特別是對于有機(jī)半導(dǎo)體，提高遷移率一直具有挑戰(zhàn)性，該半導(dǎo)體性能的遷移率低至20 cm2/Vs。
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東麗在 2020 年利用其專有的半導(dǎo)體碳納米管復(fù)合技術(shù)在涂層類型中實(shí)現(xiàn)了 182 cm2 / Vs 的世界最高遷移率，實(shí)現(xiàn)低功耗互補(bǔ)半導(dǎo)體 (CMOS) 電路形成所需的 p 型和 n 型半導(dǎo)體形成。通過使用噴墨技術(shù)在玻璃基板上創(chuàng)建 RFID，并實(shí)現(xiàn)與UHF帶電波通信。
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然而，東麗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)試圖在薄膜上形成半導(dǎo)體電路時(shí)，存在薄膜在工藝過程中膨脹和收縮，導(dǎo)致布線和電極錯(cuò)位，從而導(dǎo)致性能劣化的問題。
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東麗通過改善材料以降低工藝溫度和縮短工藝時(shí)間，成功抑制了薄膜拉伸和收縮，并應(yīng)用東麗工程公司開發(fā)的形狀跟蹤高精度噴墨技術(shù)，從而確立了在薄膜上精確涂覆和形成CMOS電路、整流元件和存儲(chǔ)器等各種半導(dǎo)體電路的技術(shù)。
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通過結(jié)合這些基本技術(shù)和天線，在通用聚酯薄膜上創(chuàng)建了 RFID，并實(shí)現(xiàn)了 UHF 頻段無線通信。我們還通過使用該技術(shù)成功地?zé)o線檢測水分，從而創(chuàng)建了具有無線通信功能的傳感器。
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將這些基礎(chǔ)技術(shù)和天線集成在一起，使東麗能夠在通用聚酯薄膜上制造 RFID 并與 UHF 波段波進(jìn)行無線通信。東麗還開發(fā)了一種傳感器并展示了其無線水浸檢測。因此，這項(xiàng)技術(shù)預(yù)計(jì)不僅可以應(yīng)用于零售/物流領(lǐng)域和防偽等安全領(lǐng)域，還可以應(yīng)用于排尿檢測等醫(yī)療/護(hù)理場所。
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由于該技術(shù)可以直接在薄膜上涂覆形成半導(dǎo)體電路，因此設(shè)計(jì)自由度高，可以滿足小批量的需求。東麗計(jì)劃先從充分利用該特性的小批量和短距離無線通信應(yīng)用開始實(shí)際應(yīng)用，通過積累成果和降低成本，未來計(jì)劃將其擴(kuò)展到更廣泛的應(yīng)用.