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日研究出可滅菌晶體管 可改善手術前提 |
| 發(fā)布時間：2012-04-14 文章來源： 瀏覽次數(shù)：4280 |
骨科鋼板日本東京大學工學系教授染谷隆夫和副教授關谷毅準近日研究出一種可在高溫前提下進行滅菌操縱的柔性有極晶體管。這個晶體管應用于手術時能極大改善手術前提，減少手術風險。
這個高溫滅菌晶體管的最大長處是：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以上比擬無大變化。另外，導通/截止比在滅菌前后均保持在106以上。
另外，因為開發(fā)品是在PI或PEN樹脂膜上形成的有機晶體管，因此可彎曲，而且驅(qū)動電壓也僅需2V。有機半導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晶體管的醫(yī)療器械在實用化時面對的三大課題：(1）需要擁有與生物體匹配性高的機械柔軟度、（2）需要采用對人體安全的低驅(qū)動電壓、（3）需要能夠進行滅菌處理，以降低感染風險，等等。東京大學以前也曾開發(fā)過柔性有機晶體管。
要想將有機晶體管的驅(qū)動電壓降至2V，“柵極絕緣膜成膜必需以納米級的厚度成膜”，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。
為了實現(xiàn)150℃耐熱性和2V驅(qū)動電壓，染谷教授的研究小組對有機晶體管的柵極絕緣膜進行了改進。開發(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，該研究小組通過在SAM中采用磷酸正十八酯，開發(fā)出可高密度成膜的工藝，消除了高溫下泛起針孔導致漏電流的現(xiàn)象。而且還通過優(yōu)化形成Al氧化膜時的等離子體處理的前提，防止了樹脂膜的損傷。
此外，有機晶體管的封裝方法也有所改變。通過使用有機高分子膜和金屬膜兩種薄膜封裝，可防止高溫狀態(tài)下有機半導體層即DNTT的升華以及有機晶體管的劣化。 鎖定鋼板 |
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