东丽开发碳纳米管复合材料柔性膜半导体电路打印新技术

近日，日本东丽公司宣布开发出了一种新型打印技术，可在高性能碳纳米管复合材料柔性膜上打印半导体电路。东丽同时宣布，成功研制出了可在通用薄膜上制造的射频识别器（RFID）和传感器，并演示了产品的无线操作性。

该技术的一个潜在应用是生产超高频射频识别器（UHF RFID），用于自动收银机，可以显著提高零售和物流效率，减少库存管理劳动力。其他应用领域还包括防伪、医疗养老机构传感器等。东丽将通过外部合作将这款碳纳米管复合材料半导体电路产品迅速推向市场。

新材料和涂层技术的不断开发使柔性薄膜半导体电路取得了巨大进展，其中，有机半导体的技术进步尤为显著。如何提高电子迁移率仍然面临挑战，而半导体的这一性能指标却长期受限于20 cm2/Vs。

2020年，东丽公司凭借其半导体碳纳米管复合材料专有技术成功将电子迁移率创纪录地提高到了182 cm2/Vs。该公司还同时开发出了生产低能耗互补金属氧化物半导体（CMOS）所需的p型和n型半导体。另外，东丽利用超微细喷墨技术在玻璃基片上制作RFID，证明该技术可以被用于无线超高频通讯。

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在聚合物薄膜上打印的半导体电路

然而，东丽发现聚合物薄膜会在制造过程中拉伸或者收缩，从而导致导线和电极错位，进而影响性能。

东丽公司通过材料优化来降低工艺温度、缩短工艺周期，进而成功抑制了薄膜材料的变形。结合东丽工程公司开发的形状跟踪高精度喷墨技术，东丽成功开发出了高精度打印技术，可以在薄膜上精确打印CMOS和其他半导体电路、整流器和存储器等。

新技术通过在薄膜上直接进行半导体电路打印，为产品设计提供了相当大的自由度，可以满足小批量生产的需要。该公司计划首先开发小批量、短距离的无线通信应用程序，随后将扩大应用范围，以积累经验并降低成本。

（文章来源：中国复材展组委会）

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