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东丽采用涂布法在薄膜上形成半导体电路,实现了RFID和传感器的无线操作
1月17日,东丽宣布,已开发出一种印刷技术,可在柔性薄膜上形成半导体电路,该薄膜采用高性能半导体碳纳米管复合材料,并且在薄膜上制造RFID和传感器以进行无线操作。

 
图片
图 聚酯薄膜上的印刷半导体电路
 
该成果将应用于 UHF RFID,有望提高零售和物流的效率,例如收银机自动化和库存管理的省力化,此外,预计还将应用于防伪等安全领域以及医疗护理场所的传感器。未来,东丽将与外部合作伙伴合作开发系统和应用程序,以尽早实现商业化。
 
在开发新材料和涂层技术以在薄膜上形成半导体电路取得进展,特别是对于有机半导体,提高迁移率一直具有挑战性,该半导体性能的迁移率低至20 cm2/Vs。
 
东丽在 2020 年利用其专有的半导体碳纳米管复合技术在涂层类型中实现了 182 cm2 / Vs 的世界最高迁移率,实现低功耗互补半导体 (CMOS) 电路形成所需的 p 型和 n 型半导体形成。通过使用喷墨技术在玻璃基板上创建 RFID,并实现与UHF带电波通信。
 
然而,东丽发现,当试图在薄膜上形成半导体电路时,存在薄膜在工艺过程中膨胀和收缩,导致布线和电极错位,从而导致性能劣化的问题。
 
东丽通过改善材料以降低工艺温度和缩短工艺时间,成功抑制了薄膜拉伸和收缩,并应用东丽工程公司开发的形状跟踪高精度喷墨技术,从而确立了在薄膜上精确涂覆和形成CMOS电路、整流元件和存储器等各种半导体电路的技术。
 
通过结合这些基本技术和天线,在通用聚酯薄膜上创建了 RFID,并实现了 UHF 频段无线通信。我们还通过使用该技术成功地无线检测水分,从而创建了具有无线通信功能的传感器。
 
将这些基础技术和天线集成在一起,使东丽能够在通用聚酯薄膜上制造 RFID 并与 UHF 波段波进行无线通信。东丽还开发了一种传感器并展示了其无线水浸检测。因此,这项技术预计不仅可以应用于零售/物流领域和防伪等安全领域,还可以应用于排尿检测等医疗/护理场所。
 
由于该技术可以直接在薄膜上涂覆形成半导体电路,因此设计自由度高,可以满足小批量的需求。东丽计划先从充分利用该特性的小批量和短距离无线通信应用开始实际应用,通过积累成果和降低成本,未来计划将其扩展到更广泛的应用。

编辑:艾达


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