RFID标签和电子纺织品等是水晶有机半导体应用亮点

12月将于华盛顿召开的国际电子器件大会(IEDM)将探究水晶有机半导体(crystalline organic semiconductor)潜在的应用领域。

该技术占据的市场空间介于高性能硅及低端非晶硅或聚合物电子。水晶有机化合物是碳基,与聚合物相似,因而易于处理。但它们与水晶硅和其它无机类半导体类似,较之非晶化合物有更好的性能,应用空间更为广阔。

迄今为止,最突出的应用是平板显示,有机发光二极管能在多种衬底上提供低成本处理。但其它应用领域,诸如无线射频ID标签,已取得大有希望的进展。

在IEDM上宣讲的论文中,研究人员将详细汇报以五苯(pentacene)基有机晶体管来实现的RFID标签、集成电子结构及内置压力传感器的人造皮肤方面的研究成果。

3M公司电子及无机技术中心展开的RFID标签研究有可能率先步入零售业。许多零售商急切希望能用无线标签取代条形码,不再需要扫描器,却能携带更多信息。然而,实现这一愿望的关键要素是让标签的价格降到几美分。由于pentacene可被旋转涂敷到柔薄的衬底如塑料薄膜上,有望被用来实现非常低成本的RFID技术。

3M研究人员声称,他们在有机RF电路设计上取得突破,不再需要外部整流来运行逻辑电路。与采用分离电路把接收的RF信号转换成直流信号不同,该有机晶体管的栅极和源极区域重叠,产生非常大的电容负载,能自动滤掉RF成分。最终开发出用较低成本即可搭建的小型电路,3M集团表示。

Pentacene还将在更新颖的应用领域一展身手——电子织物。该项目与美国加州伯克利大学合作。这项新技术与现有纺织工艺兼容,允许在现有的纺织厂内生产出真正的电子纺织品。

另一项奇特应用是机器人领域。五苯有机晶体管阵列可被植入柔性薄片上,摇身一变成为对压力敏感的机器人“皮肤”。该项目与东京大学Quantum Phase Electronics Center合作。传感器阵列在聚酰亚胺薄膜上一层层构建而成。