近年來，隨著物聯(lián)網(wǎng)概念的興起，電子產(chǎn)品不斷向輕薄化、柔性化、功能化和超低功耗的方向發(fā)展，紙基電子技術(shù)和特種功能電子電路在時(shí)代的召喚下應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)電子器件相比，紙基電子器件具有重量輕、可回收和可生物降解等優(yōu)點(diǎn)，有望發(fā)展環(huán)境友好型電子器件。另外，紙基襯底輻照俘獲電荷少，抗輻照強(qiáng)，同時(shí)有望構(gòu)建特種應(yīng)用電子器件。因此，基于紙基實(shí)現(xiàn)具有特殊應(yīng)用的超低功耗電路具有重要研究意義。但是目前研究所報(bào)道的紙基電子器件功能單一，多為傳感器或單極型晶體管，低功耗紙基CMOS場效應(yīng)晶體管與單元門電路仍難以實(shí)現(xiàn)。

近日，北京大學(xué)張志勇課題組與中國科學(xué)院蘇州納米所趙建文課題組合作，利用碳納米管開關(guān)比高、化學(xué)穩(wěn)定性好、機(jī)械強(qiáng)度高、準(zhǔn)一維結(jié)構(gòu)等優(yōu)勢，利用絲網(wǎng)印刷結(jié)合摻雜技術(shù)在紙質(zhì)基底上制備了碳納米管薄膜晶體管。團(tuán)隊(duì)發(fā)展了兩種重要的調(diào)節(jié)器件的技術(shù)，第一，通過在原始p型晶體管上印刷環(huán)氧胺層，將其轉(zhuǎn)化成n型晶體管，第二，通過調(diào)節(jié)碳納米管薄膜的打印次數(shù)，有效控制晶體管的閾值和跨導(dǎo)?；谝陨霞夹g(shù)基礎(chǔ)，首次在紙基襯底上構(gòu)建了增強(qiáng)型碳納米管CMOS晶體管，并基于此制備了多種印刷電路。所構(gòu)建的紙基CMOS反相器能夠?qū)崿F(xiàn)0.2 V超低工作電壓，0.0124 pW/μm的超低功耗和2 Mrad的抗輻照能力，這些性能展示了紙基碳納米管集成電路在環(huán)境友好型電子學(xué)與抗輻照電子學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景。（來源：北京大學(xué)）