来自韩国科学技术学院（Korea Advanced Institute of Science and Technology，KAIST）的团队研发了一种用于场效应晶体管的高性能超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜，比如塑料，这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的应用打下了基础。这项研究结果在线发表于3月9日的《自然·材料》（Nature Materials）杂志上。

　　我们日常生活使用的现代电子设备中，从手机、电脑到平板显示器，场效应晶体管无处不在。除了三个电极（栅极（gate），源极（source）和漏极 （drain））外，场效应管还包括一个绝缘层和一个半导体沟道层组成。场效应管内的绝缘层能有效控制半导体沟道的导电率，从而控制晶体管内的电流。为了 使场效应管低功率稳定运行，应用超薄的绝缘层十分重要。因为氧化物和氮化物等无机材料具有卓越的绝缘性和可靠性，绝缘层通常是由此类无机材料在硅和玻璃等 硬质表面制成。

　　然而，由于这些绝缘层的高硬度和高制备过程温度，它们很难用于柔性电子设备。近年来，大量科研人员把聚合物作为前景乐观的绝缘材料去研究，以适用柔性非传 统基底和新兴的半导体材料。然而，传统技术制备的聚合物绝缘体在极小厚度的表面覆盖仍不足，阻碍了应用聚合物绝缘体的场效应管在低电压状态下运行。

　　一个由韩国科学技术院（KAIST）生化工程系的Sung Gap教授和电子工程系的Seunghyup Yoo、Byung Jin Cho教授领导的研究团队研发出了一种有机聚合物组成的绝缘层“pV3D3”。此绝缘层是利用名为“化学气相沉降（iCVD）”的全干气相技术制成，可使 它在不失去完美绝缘特性的情况下，厚度足以缩小到10纳米（nm）之内。

　　iCVD过程是让气状单体和引发剂在低真空中相互接触，最终沉积在基底上的共形聚合膜具有良好的绝缘性能。iCVD与传统技术不一样的是，十分均匀且纯净 的超薄聚合膜在一大片实际上没有表层或底层限制的区域生成，与表面张力有关的问题便得以解决。并且大部分iCVD聚合物在室温下生成，减少了对基底施加的 张力和产生的损害。

　　科研团队通过使用pV3D3绝缘层，研发出了利用多种半导体材料如有机物、石墨烯和氧化物的低功率、高性能的场效应管，证明了pV3D3对多种材料的广泛 适用性。他们还用常规的包装胶带作为基底，制造出了一种粘贴性的、可移除的电子元件。在与韩国东国大学（Dongguk University）的Yong-Young Noh教授的合作中，科研团队成功地结合pV3D3绝缘层在一个大规模的柔性底层上开发出了一种晶体管阵列。

　　Im教授说：“用iCVD技术制得的pV3D3所具有的小尺寸和广泛适用性对聚合绝缘体来说是史无前例的。即使我们的iCVD pV3D3聚合膜的厚度减小到10纳米之内，它展现出的绝缘性仍比得上无机绝缘层。我们期待这项进展能极大地有益于柔性电子器件的研发，这将会对可穿戴计 算机等新兴电子设备的成功起到关键作用。”

　　总结：研究人员研发了一种用于场效应晶体管（field-effect transistors，FETs）的高性能超薄聚合绝缘体。他们用汽化单体在多种表面成功制备出聚合膜，比如塑料，这些普适的绝缘体为将来在电子设备上的应用打下了基础。　　

　　该原理图展示了如何利用化学气相沉积（iCVD）技术制备pV3D3聚合膜：（i）引入汽化单体和引发剂，（ii）激活的引发剂受热分解成自由基，（iii ）单体和引发剂自由基被吸附到一个基底上，（iv）聚合自由基转化成pV3D3薄膜。（图片来源： KAIST）

    来源：电子工程网http://ee.ofweek.com/2015-04/ART-8140-2816-28945068.html