科技导报

作者：许伟, 黄湘兰, 彭俊彪*

单位：1.华南理工大学,发光材料与器件国家重点实验室,广州510641；2.华南理工大学高分子光电材料及器件研究所,广州510641；

关键词：薄膜晶体管,平板显示,印刷技术,溶液工艺

基金：广东省重点领域研发计划项目(2022B0303010001)

薄膜晶体管（thin film transistor，TFT）是由导体、半导体和绝缘体等薄膜构成的场效应器件，通常在玻璃衬底上制备半导体薄膜，在其表面制备源极和漏极沟道，栅极与半导体之间会制备一层绝缘层，利用垂直于半导体薄膜表面的栅极电压来调控源、漏电极的电流大小。TFT是平板显示器件中用以控制每一个像素选址及亮度的有源开关器件，是实现图像显示的核心部件，直接决定了平板显示器的显示效果与显示质量。目前，已经商业应用的显示器件中，TFT均是基于真空半导体工艺制备，例如，半导体硅（Si）薄膜和绝缘薄膜通常采用等离子体增强型化学气相沉积（PECVD）制备，氧化物半导体薄膜和电极薄膜通常采用磁控溅射制备。由于这些真空设备价格昂贵，费用占TFT生产成本的40%以上，而真空设备和光刻工艺（包括刻蚀和后端工序）的成本加起来更是占TFT生产成本的90%以上[1]，如何减少或摆脱真空工序成为降低平板显示面板生产成本的关键。溶液印刷工艺被认为是最有可能替代真空工艺的一种成膜技术[2]，常见的溶液印刷工艺包括旋涂法、喷墨打印、狭缝涂布、刮涂法等，可以用于沉积导电层、半导体层、介电层，具有工艺简单、成本低，且易实现大面积制备等优点。但同时也面临一些挑战，如墨水的稳定性、成膜的均匀性、窄线宽印刷等问题。科研人员对溶液印刷技术制备TFT开展了大量研究[3-5]，并取得了较大的进展。

来源：2025年第2期

《科技导报》期刊编辑部

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