Transistors MOS à film mince pour l’électronique flexible

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L’électronique flexible est un domaine en très forte expansion ayant la possibilité de révolutionner la vie de tous les jours grâce à des nombreuses applications : écrans flexibles, capteurs intelligents souples, peau électronique, implants invisibles et bien d’autres. D’après une étude de marché effectué par Zion Market Research, le marché global lié à l’électronique flexible devrait passer de 5,13 milliards en 2015 à 16,50 milliards de dollars en 2021 [1]. Le développement de systèmes flexibles dépend de la disponibilité de composants électroniques qui, en plus d’avoir des bonnes propriétés électriques et mécaniques, doivent être légers, transparent, adaptables, extensibles et, dans certains cas, même biocompatibles ou biodégradables. Parmi les composants capables de satisfaire ces contraintes un candidat particulièrement prometteur semble être le transistor métal-oxyde-semiconducteur (MOS) à film mince dont les performances sont amplement discutées dans un article de revue récent [2]. Les meilleures performances électriques obtenues pour des transistors à film mince de type n fabriqués sous vide peuvent ainsi être résumées  : une mobilité de 76 cm2/Vs [3], une pente sous le seuil de 69 mV/dec [4], un rapport Ion/Ioff = 2´1010 [5], une fréquence de transition fT = 135 MHz [6] une longueur de canal de 0,3 mm [7] et une épaisseur de substrat de 0,7 mm [8].

 

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Figure tirée de A. Nathan et al., "Flexible Electronics: The Next Ubiquitous Platform," in Proceedings of the IEEE, vol. 100, no. Special Centennial Issue, pp. 1486-1517, May 13 2012. doi: 10.1109/JPROC.2012.2190168.