Современная электроника №4/2025

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 21 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2025 Рис.  2. Доктор Чан Бонг-Хо (слева) и профессор Квон из Институт науки и технологий Тэгу Кёнбук Группа исследователей разработала экономичную в реализации сверхтон- кую и гибкую по форме технологию с помощью наноплёнок для питания носимых электронных устройств ново- го поколения, используя тепло тела человека и устраняя необходимость в привычных аккумуляторах. Материал синтезируют, затем печатают по трафа- рету и спекают в плёнку в нужном фор- мате. Ранее созданные образцы были недостаточно гибкими, а их производ- ство было дорогим. Особенности и польза В гибких формах размещены тонко- плёночные полупроводники, способные сохранять высокуюпроизводительность при низких температурах – до –50°С. Они могут работать на пластиковых под- ложках, в том числе складываемых, сворачиваемых, и при этом сохранять стабильную производительность при многократном механическом изгибе. За такими разработками будущее интел- лектуальных устройств современной электроники. Тонкоплёночные тран- зисторы сделаны чрезвычайно тонки- ми и точными. Многофазные процессы производ- ства покрытия в жидком состоянии подходят для недорогого массового производства. Типичные материалы, созданные с применением «жидко- фазной технологии», имеют большие преимущества с точки зрения высо- кой связанности с технологией печа- ти. Однако есть ограничения: высокие температуры, необходимые для форми- рования превосходных тонких плёнок; их затруднительно применять на гиб- ких подложках с низким термическим сопротивлением. Ранее выбор материалов покры- тия был ограничен высокими темпе- ратурами, необходимыми для произ- водства высококачественных тонких плёнок, что затрудняло его нанесе- ние на гибкие подложки, такие как термочувствительные пластики. Поэ- тому исследователи сосредоточились на разработке новых методов синтеза производства для снижения темпера- туры, но с сохранением высокой произ- водительности. Для производства высо- копроизводительных оксидных плёнок без повышения внешней температуры используется тепло, выделяемое вну- три материала во время жидкостно- го процесса, – до +250°С. Также новая высокопроизводительная пластиковая пена, разработанная на основе сыво- роточных белков, может выдерживать экстремальные температуры лучше, чем многие распространённые тер- мопластики, изготовленные из нефти. Так был разработан новый тип тон- коплёночного транзистора на пла- стиковой подложке. По результатам испытаний такой элемент продемон- стрировал стабильную работу в тестах на изгиб в условиях более 5000 циклов. Поэтому датчик на основе тонкоплё- ночного полупроводника признан год- ным и перспективным для широкого применения в РЭА и носимых устрой- ствах следующего поколения. Инновационныеплёнки длявысокопроизводительных TFT Гибкие оксидные тонкоплёночные транзисторы (TFT) с использованием полупроводника SnO 2 и диэлектри- ка High-k ZrO по старой технологии сформированы с помощью золь-гель- процессов и воздействия горения. Спо- соб предполагал экзотермическую реакцию топлива и окислителей для получения высококачественных оксид- ных плёнок без обширного внешнего нагрева. Плёнки, полученные с помо- щью горения, имели структуру с высо- кой долей кислорода, что способствова- ло низкому току утечки и не зависящим от частоты диэлектрическим свой- ствам. TFT, изготовленные на гибких подложках с использованием синтеза горения, имели неплохие электриче- ские характеристики, включая полевую подвижность, подпороговый размах и соотношение между током включения и током выключения (1,13×10 6 ) при низ- ком рабочем напряжении 3 В. Предтечи новой разработки Среди нескольких полупроводнико- вых кандидатов для гибких TFT поли- меры имеют ограничения из-за низкой подвижности и относительно плохой устойчивости к окружающей среде, вызванной свойствами воды и кисло- рода, несмотря на их низкую темпе- ратуру обработки и стабильную меха- ническую гибкость. Напротив, оксиды металлов считаются перспективными материалами для каналов TFT из-за высокой подвижности носителей (даже в аморфной фазе) и превосходной опти- ческой прозрачности, приписываемой их уникальной орбитальной структу- ре и широким запрещённым зонам. Поэтому они были признаны привле- кательными материалами для разра- ботки приложений следующего поко- ления, таких как дисплеи с высоким разрешением и высокой частотой кадров, а также высокопроизводи- тельная прозрачная и гибкая электро- ника. В частности, интерес к гибким оксидным TFT заметно возрос с разра- боткой гибких TFT с использованием a-IGZO, что привело к значительным успехам в индустрии дисплеев с актив- ной матрицей. В последние несколько лет иссле- дования новых оксидов металлов, не включающих редкие элементы In и Ga в a-IGZO, при достижении более высо- кой подвижности TFT очень актуаль- ны. Среди различных оксидов те, что на основе Sn, такие как ITZO, IGTO, ZATO и SnO 2 , продемонстрировали хорошие электрические характери- стики с высокой устойчивостью к условиям эксплуатации. С точки зре- ния обработки оксидные TFT совме- стимы с различными способами про-