Recent Progress in Inkjet‐Printed Thin‐Film Transistors /

본 논문은 잉크젯 프린팅 공정을 이용한 박막트랜지스터 제작 및 그 응용에 관련해 최신 연구동향을 요약한 리뷰 논문이다. 잉크젯 프린팅은 기능성 전자재료잉크를 원하는 부분에만 도포하여 소자 및 시스템를 제작하는 additive manufacturing공정 중 하나로 고온 공정, 진공 공정, 물리적/화학적 식각공정이 요구되지 않아 초저가 유연 전자 소자를 대면적으로 구현 가능하다는 장점이 있다. 특히 저온 공정이 필수적인 유기전자소자 제작에 있어 기존의 반도체공정을 대체할 수 있는 공정 방법으로 큰 주목을 받고 있고, 나아가 산화물, 이차원 반도체 기반 박막트랜지스터, 센서 등을 제작하는 연구도 활발하게 진행되고 있다. 본 리뷰 논문에서는 잉크젯 프린팅의 기본 원리와 안정적인 잉크 젯팅 및 패턴 형성을 위한 조건 등에 대해 논의하고, 유기, 산화물, 탄소나노튜브, 이차원 반도체 기반의 고성능 박막트랜지스터 대한 최신 연구 결과를 보고한다. 특히 각 반도체 재료에 따른 기술적, 재료적 이슈들과 이의 해결 방법에 대해 논의하고, 실험실 연구 수준을 넘어 앞으로 나아가야 할 연구 방향에 대한 전망도 함께 제시하였다

Abstract: Drop-on-demand inkjet printing is one of the most attractive techniques from a manufacturing perspective due to the possibility of fabrication from a digital layout at ambient conditions, thus leading to great opportunities for the realization of low-cost and flexible thin-film devices. Over the past decades, a variety of inkjet-printed applications including thin-film transistors (TFTs), radio-frequency identification devices, sensors, and displays have been explored. In particular, many research groups have made great efforts to realize high-performance TFTs, for application as potential driving components of ubiquitous wearable electronics. Although there are still challenges to enable the commercialization of printed TFTs beyond laboratory-scale applications, the field of printed TFTs still attracts significant attention, with remarkable developments in soluble materials and printing methodology. Here, recent progress in printing-based TFTs is presented from materials to applications. Significant efforts to improve the electrical performance and device-yield of printed TFTs to match those of counterparts fabricated using conventional deposition or photolithography methods are highlighted. Moreover, emerging low-dimension printable semiconductors, including carbon nanotubes and transition metal dichalcogenides as well as mature semiconductors, and new-concept printed switching devices, are also discussed.

                                                  
Authors: Seungjun Chung(서울대, 현재 KIST)*, Kyungjune Cho(서울대), Takhee Lee(서울대)*

 

Advanced Science

DOI: 10.1002/advs.201801445

Published online: March 20, 2019

     Website: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/advs.201801445