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條件下進(jìn)行滅菌操作的柔性有極晶體管。這個晶體管應(yīng)用于手術(shù)時能極大改善手術(shù)條件,，減少手術(shù)風(fēng)險,。
這個高溫滅菌晶體管的最大優(yōu)點(diǎn)是：即使經(jīng)過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以上相比無大變化。另外,，導(dǎo)通/截止比在滅菌前后均保持在106以上,。
另外，由于開發(fā)品是在PI或PEN樹脂膜上形成的有機(jī)晶體管,，因此可彎曲,，而且驅(qū)動電壓也僅需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)用化時面臨的三大課題：(1）需要擁有與生物體匹配性高的機(jī)械柔軟度,、（2）需要采用對人體安全的低驅(qū)動電壓、（3）需要能夠進(jìn)行滅菌處理,，以降低感染風(fēng)險,，等等。東京大學(xué)以前也曾開發(fā)過柔性有機(jī)晶體管,。
要想將有機(jī)晶體管的驅(qū)動電壓降至2V,，“柵極絕緣膜成膜必須以納米級的厚度成膜”，但絕緣膜太薄的話容易發(fā)生針孔等局部缺陷,，“在高溫下容易出現(xiàn)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)動電壓,，染谷教授的研究小組對有機(jī)晶體管的柵極絕緣膜進(jìn)行了改進(jìn),。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,，消除了高溫下出現(xiàn)針孔導(dǎo)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條件，防止了樹脂膜的損傷,。
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,。（生物谷 Bioon.com）
