踩不烂洗不坏的橡胶晶体管

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  •   日本产业技术综合研究所(简称“产综研”)日前宣布,开发出了像衣服一样柔软、结实的晶体管。其特点是,利用橡胶和凝胶等制作了晶体管的大部分构成要素,这些构成要素均具备伸缩性。这样便实现了出色的拉伸性及弯曲伸展性,即使用高跟鞋踩或洗涤,也不会损坏。凭借这一点,有望将其用于贴在人体或衣服上使用的各种大面积传感器

      该晶体管在约1mm或更薄的硅胶中制作了栅极、源极、漏极、栅绝缘膜及沟道。单晶体管的尺寸约为1mm见方,沟道长度约为50μm,沟道宽度约为700μm。

      各电极使用在橡胶中混合单层碳纳米管来提高导电性的复合材料。相当于栅绝缘膜的层使用在高分子材料中含浸离子流体制成凝胶的材料。沟道材料由随机配向的半导体特性的单层碳纳米管构成。

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      其中的凝胶并非氧化物那样的绝缘体,而是施加电压后,内部的离子会移动。这样便可像电双层电容器一样发挥功能,起到与介电体相同的作用。

      晶体管的导通电流与截止电流的比较大,达到104。这时施加的栅电压为-2V~1V。

      制成的晶体管即使反复将长度拉伸至1.4~1.5倍,特性也没有大的变化,并且抗弯曲及抗扭曲的能力也很强。“用手折弯成锐角时仍可工作”(开发成员之一、日本产业技术研究所纳米管实用化研究中心主任研究员关口贵子)。

      据介绍,即使施加约25kgf/c㎡(约245N/c㎡),也就是高跟鞋踩、汽车轮胎碾压的约1.7倍的压力,作为晶体管的工作特性也没有产生大的变化。

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