日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合研究所(簡稱“產(chǎn)綜研”)日前宣布，開發(fā)出了像衣服一樣柔軟、結(jié)實(shí)的晶體管。其特點(diǎn)是，利用橡膠和凝膠等制作了晶體管的大部分構(gòu)成要素，這些構(gòu)成要素均具備伸縮性。這樣便實(shí)現(xiàn)了出色的拉伸性及彎曲伸展性，即使用高跟鞋踩或洗滌，也不會損壞。憑借這一點(diǎn)，有望將其用于貼在人體或衣服上使用的各種大面積傳感器。

 

   該晶體管在約1mm或更薄的硅膠中制作了柵極、源極、漏極、柵絕緣膜及溝道。單晶體管的尺寸約為1mm見方，溝道長度約為50μm，溝道寬度約為700μm。

 

   各電極使用在橡膠中混合單層碳納米管來提高導(dǎo)電性的復(fù)合材料。相當(dāng)于柵絕緣膜的層使用在高分子材料中含浸離子流體制成凝膠的材料。溝道材料由隨機(jī)配向的半導(dǎo)體特性的單層碳納米管構(gòu)成。

 

   其中的凝膠并非氧化物那樣的絕緣體，而是施加電壓后，內(nèi)部的離子會移動。這樣便可像電雙層電容器一樣發(fā)揮功能，起到與介電體相同的作用。

 

   晶體管的導(dǎo)通電流與截止電流的比較大，達(dá)到104。這時(shí)施加的柵電壓為-2V～1V。

 

   制成的晶體管即使反復(fù)將長度拉伸至1.4～1.5倍，特性也沒有大的變化，并且抗彎曲及抗扭曲的能力也很強(qiáng)。“用手折彎成銳角時(shí)仍可工作”(開發(fā)成員之一、日本產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究所納米管實(shí)用化研究中心主任研究員關(guān)口貴子)。

 

    據(jù)介紹，即使施加約25kgf/cm2(約245N/cm2)，也就是高跟鞋踩、汽車輪胎碾壓的約1.7倍的壓力，作為晶體管的工作特性也沒有產(chǎn)生大的變化。