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来自(zi)韩国科学技术学院(yuan)（Korea Advanced Institute of Science and Technology，KAIST）的团(tuan)队研发了(le)一种用(yong)(yong)于场效应(ying)晶(jing)体(ti)管的高性能超(chao)薄(bo)聚合(he)绝(jue)缘体(ti)。他(ta)们用(yong)(yong)汽(qi)化单体(ti)在(zai)多种表面(mian)成(cheng)功制备出聚合(he)膜，比如塑料(liao)，这些(xie)普(pu)适(shi)的绝(jue)缘体(ti)为(wei)将来在(zai)电(dian)子设备上的应(ying)用(yong)(yong)打下了(le)基础。这项研究结(jie)果在(zai)线发表于3月9日的《自(zi)然·材料(liao)》（Nature Materials）杂志上。

我们日常生活使用(yong)(yong)的现代(dai)电(dian)子设(she)备(bei)中，从手机(ji)、电(dian)脑(nao)到平板显示(shi)器(qi)，场(chang)(chang)效应(ying)晶体(ti)管(guan)无处不在。除了三个电(dian)极（栅极（gate），源极（source）和漏极 （drain））外，场(chang)(chang)效应(ying)管(guan)还(hai)包括一个绝(jue)(jue)缘(yuan)层和一个半导体(ti)沟道层组成(cheng)。场(chang)(chang)效应(ying)管(guan)内的绝(jue)(jue)缘(yuan)层能有效控(kong)制(zhi)半导体(ti)沟道的导电(dian)率，从而控(kong)制(zhi)晶体(ti)管(guan)内的电(dian)流(liu)。为(wei)了 使场(chang)(chang)效应(ying)管(guan)低功率稳定(ding)运行(xing)，应(ying)用(yong)(yong)超薄(bo)的绝(jue)(jue)缘(yuan)层十分重(zhong)要。因为(wei)氧化物(wu)和氮化物(wu)等(deng)无机(ji)材(cai)料具有卓越的绝(jue)(jue)缘(yuan)性(xing)和可靠性(xing)，绝(jue)(jue)缘(yuan)层通常是由此(ci)类无机(ji)材(cai)料在硅和玻璃(li)等(deng) 硬质表面制(zhi)成(cheng)。 然而，由于这些绝(jue)(jue)缘(yuan)层的高(gao)硬度和高(gao)制(zhi)备(bei)过程(cheng)温(wen)度，它们很(hen)难用(yong)(yong)于柔性(xing)电(dian)子设(she)备(bei)。

近年(nian)来，大量科研(yan)(yan)人员把聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)作(zuo)为前景乐观的(de)绝缘(yuan)材(cai)料去研(yan)(yan)究，以适用柔性非传 统基底和新兴的(de)半导体(ti)材(cai)料。然而(er)，传统技术制(zhi)备(bei)的(de)聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)绝缘(yuan)体(ti)在极(ji)小厚(hou)度的(de)表面覆盖(gai)仍不足(zu)，阻(zu)碍了应(ying)用聚(ju)(ju)合物(wu)(wu)绝缘(yuan)体(ti)的(de)场(chang)效应(ying)管在低电压状(zhuang)态(tai)下运行。

一(yi)(yi)个由韩国科学(xue)技(ji)术(shu)(shu)(shu)院(yuan)（KAIST）生化工程(cheng)系(xi)的(de)(de)(de)(de)Sung Gap教授和电子工程(cheng)系(xi)的(de)(de)(de)(de)Seunghyup Yoo、Byung Jin Cho教授领导的(de)(de)(de)(de)研(yan)究团队研(yan)发出了(le)一(yi)(yi)种(zhong)有(you)(you)(you)机聚(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)组成的(de)(de)(de)(de)绝(jue)缘(yuan)层(ceng)(ceng)“pV3D3”。此绝(jue)缘(yuan)层(ceng)(ceng)是(shi)利用(yong)名为“化学(xue)气相沉(chen)降（iCVD）”的(de)(de)(de)(de)全(quan)干气相技(ji)术(shu)(shu)(shu)制成，可使 它在不失去(qu)完美(mei)绝(jue)缘(yuan)特(te)性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)情况下(xia)，厚度足以缩小到10纳米(mi)（nm）之内。 iCVD过程(cheng)是(shi)让气状(zhuang)单体和引发剂在低真空中相互接触，最终沉(chen)积在基底上的(de)(de)(de)(de)共(gong)形聚(ju)(ju)合(he)(he)膜具(ju)有(you)(you)(you)良好的(de)(de)(de)(de)绝(jue)缘(yuan)性(xing)(xing)能(neng)(neng)。iCVD与传统技(ji)术(shu)(shu)(shu)不一(yi)(yi)样(yang)的(de)(de)(de)(de)是(shi)，十(shi)分(fen)均匀且(qie)纯净 的(de)(de)(de)(de)超薄聚(ju)(ju)合(he)(he)膜在一(yi)(yi)大片实(shi)际上没有(you)(you)(you)表层(ceng)(ceng)或(huo)底层(ceng)(ceng)限制的(de)(de)(de)(de)区域生成，与表面张力有(you)(you)(you)关的(de)(de)(de)(de)问(wen)题便(bian)得以解(jie)决。并且(qie)大部分(fen)iCVD聚(ju)(ju)合(he)(he)物(wu)在室温下(xia)生成，减少了(le)对基底施(shi)加的(de)(de)(de)(de) 张力和产生的(de)(de)(de)(de)损害(hai)。 科研(yan)团队通过使用(yong)pV3D3绝(jue)缘(yuan)层(ceng)(ceng)，研(yan)发出了(le)利用(yong)多种(zhong)半导体材料如(ru)有(you)(you)(you)机物(wu)、石墨烯(xi)和氧化物(wu)的(de)(de)(de)(de)低功(gong)率、高性(xing)(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)(de)场效(xiao)应管(guan)，证明了(le)pV3D3对多种(zhong)材料的(de)(de)(de)(de)广泛(fan) 适用(yong)性(xing)(xing)。他们(men)还用(yong)常规的(de)(de)(de)(de)包装(zhuang)胶带作为基底，制造出了(le)一(yi)(yi)种(zhong)粘贴性(xing)(xing)的(de)(de)(de)(de)、可移除的(de)(de)(de)(de)电子元件

。在(zai)与(yu)韩(han)国东国大学（Dongguk University）的(de)(de)Yong-Young Noh教授的(de)(de)合(he)(he)作中，科(ke)研(yan)(yan)团队成(cheng)功地结(jie)合(he)(he)pV3D3绝(jue)缘(yuan)层(ceng)在(zai)一个大规模(mo)的(de)(de)柔(rou)性底层(ceng)上(shang)开(kai)发(fa)出(chu)了(le)一种(zhong)(zhong)晶体(ti)(ti)管(guan)阵列。 Im教授说：“用(yong)iCVD技(ji)术制(zhi)得的(de)(de)pV3D3所(suo)具有的(de)(de)小尺寸和广泛适用(yong)性对聚合(he)(he)绝(jue)缘(yuan)体(ti)(ti)来(lai)说是史(shi)无(wu)前例(li)的(de)(de)。即使我(wo)们的(de)(de)iCVD pV3D3聚合(he)(he)膜(mo)的(de)(de)厚度(du)减小到10纳米之(zhi)内，它展(zhan)现出(chu)的(de)(de)绝(jue)缘(yuan)性仍比得上(shang)无(wu)机(ji)绝(jue)缘(yuan)层(ceng)。我(wo)们期(qi)待这(zhei)(zhei)项进展(zhan)能极大地有益于(yu)柔(rou)性电(dian)子(zi)器件的(de)(de)研(yan)(yan)发(fa)，这(zhei)(zhei)将(jiang)会(hui)对可穿戴计 算(suan)机(ji)等新兴电(dian)子(zi)设备(bei)(bei)的(de)(de)成(cheng)功起(qi)到关(guan)键作用(yong)。” 总结(jie)：研(yan)(yan)究人员研(yan)(yan)发(fa)了(le)一种(zhong)(zhong)用(yong)于(yu)场效应晶体(ti)(ti)管(guan)（field-effect transistors，FETs）的(de)(de)高(gao)性能超薄聚合(he)(he)绝(jue)缘(yuan)体(ti)(ti)。他们用(yong)汽化单体(ti)(ti)在(zai)多(duo)种(zhong)(zhong)表(biao)面成(cheng)功制(zhi)备(bei)(bei)出(chu)聚合(he)(he)膜(mo)，比如塑料，这(zhei)(zhei)些普适的(de)(de)绝(jue)缘(yuan)体(ti)(ti)为将(jiang)来(lai)在(zai)电(dian)子(zi)设备(bei)(bei)上(shang)的(de)(de)应用(yong)打下了(le)基(ji)础。

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