背景介绍
利用金属氧化物半导体薄膜晶体管(TFT)通过真空沉积制造的显示器背板和X射线探测器以及光刻图案化。然而，人们对使用可扩展打印技术来降低环境影响和加工成本越来越感兴趣，在氧化物介电材料和半导体材料及其界面方面已经进行了大量的研究，但是用于源极/漏极(S/D)接触电极及其与半导体的界面的材料受到的关注较少，特别是关于印刷工艺的使用。具有印刷图案化S/D触点的氧化物TFT的比接触电阻率可为10−2至101Ωcm2，显著高于约10−5至10−3Ωcm2的真空沉积触点。半导体/S/D界面的问题，如大的接触电阻、差的粘附性或跨界面接触材料迁移，会影响器件特性，导致磁滞回线、扭结或台阶状失真以及阈值电压偏移。
研究亮点
VTT Technical Research Centre的Liam Gillan团队总结了氧化物TFT印刷图案化S/D电极的材料和制造方法的进展。现有文献中表征方法的差异阻碍了印刷图案化S/D触点性能的比较。因此，提出了系统化和标准化的测量方法来帮助识别可能的问题，这在一定程度上可以通过器件制造策略来缓解，从而促进用于金属氧化物TFT的良好性能的印刷接触电极。相关成果以“Focused Review on Print-Patterned Contact Electrodes for Metal-Oxide Thin-Film Transistors”为题发表在《Adv. Mater. Interfaces》上。
图文解析
图1 TFT的四种主要结构的侧视图。a) 底部栅极顶部触点(BGTC)。b) 顶部栅极底部触点(TGBC)。c) 底部闸门底部触点(BGBC)。d) 顶栅顶部触点(TGTC)。
图2 a) 用于制造具有喷墨印刷ITO接触电极的InOx TFT阵列的工艺流程，并且通道由咖啡条纹限定在喷墨印刷的CYTOP-含氟聚合物的边缘形成。b) 插图描绘了将新印刷的ITO油墨转化为具有咖啡环结构的固体材料，能够同时作为完全喷墨打印TFT器件的半导体沟道和源极/漏极，以及下面显示的相应光学图像(比例尺为200µm)。
图3 a) 采用喷涂图案化的单壁碳纳米管接触电极生产可折叠TFT的分步工艺流程通过荫罩进行涂覆。b) 喷墨印刷石墨烯或纳米银导电墨水接触电极的制造工艺(顶部)，具有转移特性(底部)，表明石墨烯材料具有优异的电气性能。
图4 a) 使用牺牲聚合物抗蚀剂的ROP、真空沉积(蒸发)图案化的金属电极的工艺示意图或溅射)，并剥离：i)PDMS橡皮布，ii)聚合物抗蚀剂涂层，iii)高分辨率印版(套版)，iv)半干聚合物的图案化抗蚀剂，v)将图案化的聚合物抗蚀剂转移到衬底，vi)金属接触的真空沉积，vii)在有机物中的超声浴中剥离溶剂和viii)最终图案化的金属结构。b) 示意图和c)具有使用基于ROP图案化的Al接触的TFT的光学轮廓图剥离过程。
