目前在印刷行業中,更多的是采用印刷工藝來制備電路,而很少采用印刷工藝來制備電子元器件,最主要的原因目前印刷工藝的精度和穩定性不夠。但印刷工藝制備的電子元器件由于可以采用柔性基底的原因,其應用場景會遠遠大于硅基器件。因此,科研人員一直試圖通過改善和優化印刷工藝,以及改變基礎元器件結構,來提高基礎元器件的性能與穩定性。此外,電子元器件的結構和硅基器件不同,由于印刷技術的本質多是在柔性基底上通過不同的油墨來形成器件,因此,采用上下多層疊加結構的元器件,更加適用于印刷方式。
電容基礎元器件
電容元器件在印刷行業中可以采用底電極、介電層、頂電極的三層結構來實現,如下圖所示:
該結構可以通過介電層上墨水的介電系數、介電層厚度、電容元器件面積來控制電容元器件的電容值。介電層墨水的介電系數越高、介電層的厚度越低、電容元器件的面積越大,該電容元器件的電容值就越大。
下圖為全噴墨打印的電容元器件:
電阻基礎元器件
電阻基礎元器件在印刷行業中可以只需要一層導電油墨就能完成,如下圖所示:
該結構可以通過導電油墨的導電性、印刷導線的線寬和厚度、印刷導線長度來控制電阻元器件的電阻值。導電油墨的導電性越低、印刷導線的線寬越窄厚度越薄、印刷導線長度越長,該電阻元器件的電阻值越高。
下圖為全噴墨打印的電阻元器件:
電感基礎元器件
電感基礎元器件在印刷行業中可以采用底電極、絕緣層、頂電極這三層結構來實現,如下圖:
該結構可以通過導電油墨的導電性、線圈繞的圈數來控制電感元器件的電感值,通常導電油墨的導電性越高、線圈繞的圈數越多,該電感元器件的電感值越高。
下圖為全噴墨打印的電感元器件:
晶體管基礎元器件
晶體管基礎元器件在印刷行業中可以采用四種結構,基本組成為:柵極、介電層、源漏電極、半導體層這四層結構。如下圖所示:
底柵底接觸
底柵頂接觸
頂柵底接觸
頂柵頂接觸
該結構可以通過源漏電極的長寬、介電層的厚度與介電系數、半導體層油墨等多種因素來控制晶體管元器件的開關比和遷移率等。理論上是開關比和遷移率越高晶體管元器件的性能越好
下圖為全噴墨打印的晶體管元器件:
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原文標題:干貨!印刷基礎元器件的結構介紹
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