国立釜庆大学 Kwon Hyeokjin 教授团队实现低功耗驱动印刷型柔性晶体管电子器件
忠北大学 Lim Bo-gyu·建国大学 Kim Se-hyun·岭南大学 Lee Seung-woo 教授联合研究团队
国立釜庆大学（校长 Bae Sanghun）15日表示，该校工业化学专业权赫镇教授研究团队开发出了以聚酰亚胺（polyimide）为基础的栅极绝缘体技术。该技术被视为下一代柔性电子器件的核心材料。
包括权赫镇教授在内的忠北大学工业化学系 Lim Bogyu 教授、建国大学化学工学部 Kim Saehyun 教授、岭南大学化学工学部 Lee Seungwoo 教授等联合研究团队，已于去年10月将本次研究成果发表在材料领域国际学术期刊上。
印刷型电子器件是将材料溶解于溶剂中，像喷墨打印一样进行印刷来制造电子器件的方法。与使用昂贵真空设备的既有制造方法相比，这一方式成本更低，且可在低温条件下制造电子器件，但由于采用叠层结构的印刷方式，在制造过程中材料相互破坏，导致难以通过印刷工艺制备出完整器件，这一直是其局限所在。
联合研究团队开发出了同时具备光图案化与高介电常数（High-k）特性的全新材料“甲基丙烯酰聚酰亚胺（PI-MA）”，并利用该材料，成功通过印刷方法实现了低功耗驱动的柔性晶体管电子器件。
利用这一技术，可通过喷墨打印机，以半导体与绝缘体溶液为“墨水”，采用印刷方式制造电子器件。联合研究团队在使用印刷工艺的同时，引入了架桥（cross-linking）技术，从而克服了上述问题。通过架桥工艺，可以牢固固定分子间连接，提高材料的热稳定性和化学稳定性。
为此，研究团队开发出了可进行光交联的含氟甲基丙烯酰聚酰亚胺基绝缘体，并通过在聚酰亚胺分子中引入氟元素，在1kHz条件下获得了介电常数为8的性能。这一数值相比既往报道的聚酰亚胺介电常数有了大幅提升。
此外，所开发的聚酰亚胺即使在无需热处理工艺的情况下，也具有较低的漏电流值，预计将适合作为晶体管的绝缘层。利用该绝缘体，通过全印刷工艺（All-printing process）制造晶体管后发现，即便在5V以下的低电压下，也能观察到晶体管表现出优异的电学特性，同时还成功实现了性能优良的逻辑电路。
Kwon Hyeokjin 教授研究图像。上方为印刷了 PI-MA 层的晶体管图像和光固化工艺示意图，中间为印刷了 PI-MA 层的柔性晶体管电子器件制备示意图与专用溶液工艺器件照片，下方为柔性器件照片和经专用溶液工艺处理的电路器件图像
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