国立釜庆大学 Kwon Hyeokjin 教授团队开发出可在非真空、低温条件下制备的“下一代绝缘材料”

Published 17 Mar.2025 14:52(KST)

Updated 31 Jul.2025 19:50(KST)

open/close

有望加速柔性电子器时代到来…发表于国际学术期刊

国立釜庆大学（校长 Bae Sanghun）17日表示，该校能源化学材料工程专业的教授 Kwon Hyukjin 研究团队成功开发出一种基于有机-无机杂化的新型绝缘材料，正作为下一代柔性电子器件的核心材料而备受关注。

国立釜庆大学教授 Kwon Hyukjin。国立釜庆大学提供

包括 Kwon Hyukjin 教授在内，江原大学新材料工程系的教授 Kim Jooyoung、建国大学化学工程学部的教授 Kim Sehyun 等组成的联合研究团队，将本次研究成果于3月发表在材料领域国际学术期刊（影响因子：18.5）上。

近年来，快速增长的可穿戴设备、物联网（IoT）、柔性显示等下一代电子器件领域，为实现低功耗驱动和稳定的信号处理，对具备优异电学性能的绝缘材料提出了刚性需求。

联合研究团队为响应这一需求，提出了可在非真空、低温工艺条件下制备材料的创新合成策略，并成功开发出新型有机-无机杂化绝缘材料。

研究团队在本次研究中，通过简单的制备工艺，利用具有高介电常数（high-k）的氧化锆（ZrO2）、氧化钛（TiO2）等无机物，与有机物相结合，制备出了湿法有机-无机杂化绝缘材料。这一新材料不仅能够有效发挥电子器件核心绝缘层的作用，还具备在柔性基底上实现稳定工作的特性。研究团队表示，预计该材料有望应用于下一代柔性器件、大面积印刷电子电路等多个领域。

此外，研究团队利用该有机-无机杂化材料薄膜作为绝缘层制备的薄膜晶体管（TFT），在约2V的低电压下也表现出优异的驱动性能。团队还确认，由于各材料氧化物的组成以及结构特性的差异，器件的驱动特性和滞后（hysteresis）行为也有所不同。这表明可以根据器件的用途和所需特性进行多样化的定制化设计，不仅可用于低电压驱动晶体管，还可拓展到存储器件、集成印刷电子电路等领域。

尤其是本次开发的有机-无机杂化绝缘材料，即使在非真空条件下、室温或较低温度下也能制备，无需高价设备或大规模基础设施，即可实现批量生产和大面积制备，这是其一大特点。研究团队认为，该材料有望弥补现有半导体工艺的局限，通过节省能源和成本，实现大众化、通用型电子器件的制造，并将有助于实现可贴附人体的可穿戴设备、医疗传感器、室内外环境监测网络等多种领域中以低电压驱动的电子器件。