液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體技術(shù)

定　價：￥228.00

作　者：	劉靜李倩杜邦登
出版社：	上?？茖W(xué)技術(shù)出版社
叢編項：	液態(tài)金屬物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)研究叢書
標(biāo)　簽：	暫缺

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ISBN：	9787547862346	出版時間：	2023-07-01	包裝：	平裝-膠訂
開本：	16開	頁數(shù)：	324	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡介

　　經(jīng)典半導(dǎo)體制備及器件光刻工藝通常受制于價格高昂的設(shè)備、繁瑣冗長的制程及嚴(yán)重水電消耗。作者劉靜教授帶領(lǐng)團(tuán)隊研發(fā)的液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體技術(shù)，以一種自下而上的全新方式實現(xiàn)了對Ga2O3、GaN等第三代、第四代以及更多類型半導(dǎo)體的大面積低成本印制，由此可快速構(gòu)筑二極管、三極管、晶體管乃至集成電路和功能芯片，這一模式打破了傳統(tǒng)半導(dǎo)體制造理念與應(yīng)用技術(shù)瓶頸，正以其普惠化特點展示出巨大發(fā)展空間，可望為芯片制造業(yè)注入新的活力。為促進(jìn)這一新興領(lǐng)域的繁榮和發(fā)展，本書旨在介紹液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體技術(shù)的基本原理、典型途徑和應(yīng)用問題，以助力更多基礎(chǔ)研發(fā)和工業(yè)實踐，繼而推動行業(yè)進(jìn)步。尤其在當(dāng)前我國眾多半導(dǎo)體與芯片行業(yè)陷入嚴(yán)峻的卡脖子的背景下，本書的出版具有重要的現(xiàn)實意義。

作者簡介

　　劉靜，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所研究員、清華大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程系教授。長期從事液態(tài)金屬、生物醫(yī)學(xué)工程與工程熱物理等領(lǐng)域交叉科學(xué)問題研究并做出系列開創(chuàng)性貢獻(xiàn)。特別是在液態(tài)金屬領(lǐng)域取得了突破性發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用，成果在世界范圍產(chǎn)生廣泛影響。出版14部著作，發(fā)表論文480余篇（30余篇英文封面或封底故事）；申報發(fā)明專利200余項，已獲授權(quán)130余項。曾獲國際傳熱界最高獎之一“The William Begell Medal”、全國首屆創(chuàng)新爭先獎、中國制冷學(xué)會技術(shù)發(fā)明一等獎、ASME會刊Journal of Electronic Packaging年度唯一最佳論文獎等。李倩，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所助理研究員。主要研究方向為：功能電子器件，半導(dǎo)體光電子器件，光伏器件，半導(dǎo)體材料，納米材料。在液態(tài)金屬柔性印刷原型器件構(gòu)建等方面形成了有特色的研究體系。獲得了一批國際水平的研究成果，在液態(tài)金屬功能器件研究領(lǐng)域，特別是高性能印刷液態(tài)金屬柔性半導(dǎo)體電子及集成電路研究方面處于前沿水平。杜邦登，中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所博士后，曾任航天工程大學(xué)激光推進(jìn)及其應(yīng)用國家重點實驗室助理研究員，以及中國船舶集團(tuán)有限公司第725研究所工程師。主要從事液態(tài)金屬制造二維或超薄半導(dǎo)體材料及電子器件方面的研究。利用低溫氮等離子體處理液態(tài)鎵表面，實現(xiàn)了氮化鎵薄膜材料的室溫生長；通過液態(tài)鎵基合金成分調(diào)控，制備出高性能的摻雜型氧化鎵薄膜。以第一、共一作者身份發(fā)表系列重要論文，申請專利多項。

圖書目錄

第1章緒論1
11半導(dǎo)體材料及其基本制造途徑1
12經(jīng)典半導(dǎo)體制備工藝面臨的困境4
13通向普惠制造的印刷電子技術(shù)5
14變革性的液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體技術(shù)7
141基本技術(shù)概要7
142液態(tài)金屬直接印刷第三代半導(dǎo)體技術(shù)9
143液態(tài)金屬直接印刷第四代半導(dǎo)體技術(shù)9
15液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體先進(jìn)制程的優(yōu)勢10
16液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)11
參考文獻(xiàn)12
第2章液態(tài)金屬元素半導(dǎo)體及化合物半導(dǎo)體15
21引言16
22物質(zhì)相態(tài)轉(zhuǎn)移與常溫制造17
23典型的液態(tài)金屬材料及其化合物半導(dǎo)體17
24液態(tài)金屬超常物質(zhì)特性21
25液態(tài)金屬正重塑半導(dǎo)體材料學(xué)23
26種類無限的液態(tài)金屬合金及復(fù)合材料24
27液態(tài)金屬微納尺度半導(dǎo)體材料學(xué)25
28液態(tài)金屬是催生電子及半導(dǎo)體技術(shù)變革的強(qiáng)勁引擎25
29小結(jié)27
參考文獻(xiàn)28
第3章液態(tài)金屬基礎(chǔ)物理化學(xué)特性30
31引言30
32印刷電子概況31
321常規(guī)印刷技術(shù)31
322常規(guī)電子油墨32
323打印方法32
324燒結(jié)方法33
33液態(tài)金屬印刷電子及半導(dǎo)體33
34液態(tài)金屬電子墨水的基本特點和優(yōu)勢34
35液態(tài)金屬電子墨水物理性質(zhì)35
351熱物理性質(zhì) 36
352流體性質(zhì)36
353可彎曲及拉伸電子特性37
354半導(dǎo)體性質(zhì)37
355磁學(xué)性質(zhì)38
356力學(xué)性質(zhì)38
357其他重要物理屬性39
36液態(tài)金屬化學(xué)性質(zhì)39
37液態(tài)金屬典型電子及半導(dǎo)體墨水制備途徑40
371合金化40
372組合化41
373納米化41
374氧化41
375氮化42
376更多化學(xué)后處理措施43
38液態(tài)金屬印刷電子及半導(dǎo)體對當(dāng)代社會的意義45
381節(jié)能意義45
382對環(huán)境保護(hù)的意義46
383對健康技術(shù)的影響46
384新興應(yīng)用46
39挑戰(zhàn)與機(jī)遇47
310小結(jié)48
參考文獻(xiàn)49
第4章液態(tài)金屬電子薄膜及物件的印刷52
41引言52
42傳統(tǒng)的電子印刷及油墨53
43液態(tài)金屬印刷電子油墨54
44液態(tài)金屬電子墨水的可打印性56
441可調(diào)節(jié)的黏附性56
442潤濕性57
45液態(tài)金屬電子功能薄膜印刷方法57
451液態(tài)金屬電子手寫方式58
452液態(tài)金屬全自動打印電子59
453普適性液態(tài)金屬噴墨印刷60
454液態(tài)金屬轉(zhuǎn)印方法62
46液態(tài)金屬3D電子及半導(dǎo)體打印方法65
47液態(tài)金屬印刷電子商用設(shè)備的發(fā)展及應(yīng)用67
48小結(jié)73
參考文獻(xiàn)74
第5章液態(tài)金屬印刷電子與半導(dǎo)體互聯(lián)技術(shù)77
51引言77
52液態(tài)金屬導(dǎo)電圖案化打印及與常規(guī)半導(dǎo)體器件互聯(lián)79
53碳納米管薄膜印刷及液態(tài)金屬制備84
531碳納米管薄膜印刷84
532液態(tài)金屬的制備85
54液態(tài)金屬碳納米管光伏電池印制85
55高性能柔性液態(tài)金屬碳納米管晶體管88
56用液態(tài)金屬和有序排列的碳納米管制造光電子器件92
57小結(jié)93
參考文獻(xiàn)93
第6章液態(tài)金屬剝離法印刷氧化物半導(dǎo)體96
61引言97
62SiO2/Si基底上βGa2O3薄膜的表征98
63半導(dǎo)體薄膜的形成及晶體管印制與刻畫101
64βGa2O3器件制造及性能評估102
65擊穿電壓與電容變化105
66小結(jié)107
參考文獻(xiàn)107
第7章液態(tài)金屬摻雜實現(xiàn)氧化物半導(dǎo)體的改性和印制109
71引言110
72液態(tài)金屬基n型和p型Ga2O3薄膜的直接印刷111
73Ga2O3薄膜形貌、化學(xué)成分及晶體結(jié)構(gòu)等性能的表征114
74n型和p型Ga2O3在FET電子器件中的應(yīng)用124
75小結(jié)135
參考文獻(xiàn)135
第8章液態(tài)金屬氮化物半導(dǎo)體室溫印刷139
81引言140
82等離子體介導(dǎo)的Ga液態(tài)金屬與N2限域直接反應(yīng)141
83室溫制造GaN半導(dǎo)體的材料及設(shè)備143
84GaN半導(dǎo)體室溫印制及表征144
85超薄2D GaN薄膜的性質(zhì)150
86印刷超薄2D GaN薄膜在電子器件中的應(yīng)用154
87小結(jié)157
參考文獻(xiàn)158
第9章液態(tài)金屬印刷制備磷化物和硫化物半導(dǎo)體薄膜162
91引言162
92液態(tài)金屬Ga表面磷化反應(yīng)制備二維半導(dǎo)體薄膜164
921液態(tài)金屬Ga表面生長二維GaP半導(dǎo)體164
922液態(tài)金屬Ga印刷制備2D 磷酸鎵167
93液態(tài)金屬表面硫化反應(yīng)制備二維半導(dǎo)體薄膜169
931液態(tài)金屬Ga印刷制備2D GaS169
932液態(tài)金屬Sn印刷制備2D SnS171
94液態(tài)金屬印刷制備二維半導(dǎo)體器件173
941液態(tài)金屬Ga印刷制備2D GaS晶體管173
942液態(tài)金屬Sn印刷制備柔性2D SnS壓電納米發(fā)電機(jī)175
95鎵基液態(tài)金屬室溫印刷P、S半導(dǎo)體薄膜176
96小結(jié)178
參考文獻(xiàn)178
第10章液態(tài)金屬印刷多元化合物半導(dǎo)體180
101引言181
102多元合金及GaInSnO和InSnO多層膜制備工藝183
103印刷型超薄GaInSnO半導(dǎo)體薄膜的性能185
104基于多層膜印制的電子器件集成及應(yīng)用195
105小結(jié)203
參考文獻(xiàn)203
第11章在不同基底表面上的液態(tài)金屬電子及半導(dǎo)體印刷209
111引言209
112有較寬基底適應(yīng)性的半液態(tài)金屬電子油墨印刷特性212
113Ni基液態(tài)金屬油墨印制電路的刻畫216
114三維基材表面的電子及半導(dǎo)體印制223
115三維電子及半導(dǎo)體墨水材料刻畫224
116液態(tài)金屬三維印刷電子器件及功能225
117小結(jié)235
參考文獻(xiàn)236
第12章一維纖維形狀與結(jié)構(gòu)液態(tài)金屬電子及半導(dǎo)體印刷238
121引言238
122導(dǎo)電纖維及半導(dǎo)體材料制備240
123導(dǎo)電纖維機(jī)電特性及熱穩(wěn)定性242
124智能響應(yīng)型液態(tài)金屬纖維叢及半導(dǎo)體248
125小結(jié)256
參考文獻(xiàn)256
第13章液態(tài)金屬印刷集成電路及芯片258
131集成電路發(fā)展概況259
13111940年代至1950年代（晶體管階段）259
13121960年代至今（IC階段）259
1313印刷IC260
132改變集成電路及芯片制造模式的液態(tài)金屬印刷技術(shù)261
133液態(tài)金屬導(dǎo)電油墨的改性和增強(qiáng)263
134液態(tài)金屬導(dǎo)電體印制及材料表征264
135柔性基材上印刷的液態(tài)金屬碳納米管薄膜晶體管268
136高性能柔性液態(tài)金屬碳納米管薄膜晶體管269
137印刷液態(tài)金屬碳納米管基薄膜晶體管器件的穩(wěn)定性275
138液態(tài)金屬印刷集成電路發(fā)展路線圖279
139小結(jié)281
參考文獻(xiàn)282
第14章液態(tài)金屬印刷半導(dǎo)體工業(yè)應(yīng)用286
141引言286
142印刷2D半導(dǎo)體光電探測器基本材料及測試工具288
143液態(tài)金屬基2D半導(dǎo)體印刷及表征289
144印刷2D半導(dǎo)體材料的光電特性295
145基于βGa2O3/Si異質(zhì)結(jié)的全印刷日盲紫外光電探測器298
146液態(tài)金屬印刷光伏發(fā)電器305
147小結(jié)306
參考文獻(xiàn)307
第15章面向消費者和個人用戶的液態(tài)金屬普惠印刷半導(dǎo)體311
151引言311
152液態(tài)金屬普惠印刷電子及半導(dǎo)體313
153商業(yè)產(chǎn)品開發(fā)及產(chǎn)業(yè)化路線圖316
154迎接液態(tài)金屬半導(dǎo)體普惠印刷時代的到來320
155小結(jié)321
參考文獻(xiàn)322
索引325