晶圆革命：走进柔性电子的未来生产线，最新Nature！！！

一、【科学背景】

当前，柔性和大面积电子产品正在逐渐引起人们的广泛关注，它们依靠薄膜晶体管（TFT）来制造例如显示器、大面积图像传感器、微处理器、可穿戴医疗保健贴片到数字微流体等各种产品，开启了电子产品新的应用领域。主流的TFT技术如非晶铟镓锌氧化物（IGZO）和低温多晶硅（LTPS）在性能和应用方面仍存在所需解决的问题。一方面，TFT制造的复杂性与成本问题，及缺乏实践的通用设计方法，往往导致产品发展受限，不易与成熟应用迅速集成，这些限制了进一步推动技术的创新和应用。另一方面，显示器制造业经常出现垂直集成的情况，尽管在一定程度上可以保证产品的成功，但也限制了设计的可能性和创新潜力。因此，寻求一种能够广泛应用于TFT制造，能够实现高效设计和大规模生产的新方法，已经成为该领域亟待解决的问题。

二、【创新成果】

近日，比利时鲁汶大学Kris Myny等研究者在Nature上发表了题为“Multi-project wafers for flexible thin-film electronics by independent foundries”的论文，这项研究实现了两种主流TFT技术的高稳定性和良品率平台：基于晶圆的非晶铟镓锌氧化物和基于薄膜的低温多晶硅，在柔性衬底上创造标志性的6502微处理器。引入晶圆代工模式，并借用多项目晶圆概念，开辟了大规模生产基于TFT的电子设备的新途径。创新在于，此种模式能加速TFT技术的应用和发展，对显示器制造业等在物联网、可穿戴医疗保健等领域需要大量基于TFT电子电路的生产具有巨大影响。

图1 TFT的多项目晶圆方法© 2024Springer Nature

图2IGZO和LTPS技术实现的数字流表示© 2024Springer Nature

图3Flex 6502芯片和特性© 2024Springer Nature

三、【科学启迪】

该研究演示了TFT技术在多项目晶圆中的应用，无论是采用基于晶圆的IGZO技术还是LTPS技术，都展现出了显著的潜力。这些尖端技术不再局限于传统的硅基互补金属氧化物半导体（CMOS）芯片和显示器领域，而可以扩展至众多新兴应用场景，例如物联网、可穿戴医疗设备、电子皮肤和智能机器人等。6502微处理器的柔性化也表明，这些技术能够拥有与硅基芯片相当的性能。该项研究成果推动了柔性电子技术的发展，将会对微电子、智能硬件以及生物医疗领域产生重要的影响，具有广阔的应用和商业化潜力。

原文详情：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07306-2

该文章由WYH供稿