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日研究出可滅菌晶體管 可改善手術(shù)前提 |
| 發(fā)布時(shí)間：2012-04-14 文章來(lái)源： 瀏覽次數(shù)：4278 |
骨科鋼板日本東京大學(xué)工學(xué)系教授染谷隆夫和副教授關(guān)谷毅準(zhǔn)近日研究出一種可在高溫前提下進(jìn)行滅菌操縱的柔性有極晶體管。這個(gè)晶體管應(yīng)用于手術(shù)時(shí)能極大改善手術(shù)前提，減少手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。
這個(gè)高溫滅菌晶體管的最大長(zhǎng)處是：即使經(jīng)由20秒的150℃普通滅菌處理，仍可保持晶體管的特性。載流子遷移率在滅菌處理后為1.2cm2/Vs，與滅菌處理前的1.0cm2/Vs以上比擬無(wú)大變化。另外，導(dǎo)通/截止比在滅菌前后均保持在106以上。
另外，因?yàn)殚_(kāi)發(fā)品是在PI或PEN樹(shù)脂膜上形成的有機(jī)晶體管，因此可彎曲，而且驅(qū)動(dòng)電壓也僅需2V。有機(jī)半導(dǎo)體采用耐熱性高的脫氧核苷酸轉(zhuǎn)移酶（DNTT）。這樣就可解決使用有機(jī)晶體管的醫(yī)療器械在實(shí)用化時(shí)面對(duì)的三大課題：(1）需要擁有與生物體匹配性高的機(jī)械柔軟度、（2）需要采用對(duì)人體安全的低驅(qū)動(dòng)電壓、（3）需要能夠進(jìn)行滅菌處理，以降低感染風(fēng)險(xiǎn)，等等。東京大學(xué)以前也曾開(kāi)發(fā)過(guò)柔性有機(jī)晶體管。
要想將有機(jī)晶體管的驅(qū)動(dòng)電壓降至2V，“柵極絕緣膜成膜必需以納米級(jí)的厚度成膜”，但絕緣膜太薄的話輕易發(fā)生針孔等局部缺陷，“在高溫下輕易泛起漏電流，”染谷隆夫教授表示。
為了實(shí)現(xiàn)150℃耐熱性和2V驅(qū)動(dòng)電壓，染谷教授的研究小組對(duì)有機(jī)晶體管的柵極絕緣膜進(jìn)行了改進(jìn)。開(kāi)發(fā)品在厚度為4nm的Al氧化膜上形成了厚度為2nm的“自組性單分子膜（self-assembledmonolayer：SAM）”，也就是分子自發(fā)性地吸附于特定的物質(zhì)表面，形成單分子層。此次，該研究小組通過(guò)在SAM中采用磷酸正十八酯，開(kāi)發(fā)出可高密度成膜的工藝，消除了高溫下泛起針孔導(dǎo)致漏電流的現(xiàn)象。而且還通過(guò)優(yōu)化形成Al氧化膜時(shí)的等離子體處理的前提，防止了樹(shù)脂膜的損傷。
此外，有機(jī)晶體管的封裝方法也有所改變。通過(guò)使用有機(jī)高分子膜和金屬膜兩種薄膜封裝，可防止高溫狀態(tài)下有機(jī)半導(dǎo)體層即DNTT的升華以及有機(jī)晶體管的劣化。 鎖定鋼板 |
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