[發(fā)明專利]基于柔性襯底的柔性施密特電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811203756.0
• 申請(qǐng)日: 2018-10-16
• 公開（公告）號(hào): CN109560084A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 秦國軒;趙政;張一波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 天津大學(xué)
• 主分類號(hào): H01L27/12
• 分類號(hào): H01L27/12
• 代理公司: 天津市北洋有限責(zé)任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 劉國威

本發(fā)明涉及的柔性施密特電路適用于柔性集成電路，為提出可彎曲折疊，抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)的施密特電路，本發(fā)明，基于柔性襯底的柔性施密特電路，在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇PET塑料上表面有一層基于環(huán)氧SU8樹脂的光刻膠材料層，作為PET基板與邏輯門電路之間的粘合層，邏輯門電路的主體部分包括2個(gè)柔性薄膜晶體管和4個(gè)柔性電阻，一個(gè)柔性薄膜晶體管制作在N型Si薄膜上，由兩個(gè)P摻雜區(qū)和柵氧層組成，另外一個(gè)柔性薄膜晶體管制作在P型Si薄膜上，由兩個(gè)N摻雜區(qū)和柵氧層組成，柔性電阻通過對(duì)硅薄膜摻雜制作而成。本發(fā)明主要應(yīng)用于柔性器件的設(shè)計(jì)制造場合。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的柔性施密特電路適用于柔性集成電路，主要包含柔性薄膜晶體管和柔性電阻。

背景技術(shù)

柔性電子是將有機(jī)、無機(jī)材料電子器件制作在柔性、可延性塑料或薄金屬基板上的新興電子科技，在信息、能源、醫(yī)療、國防等領(lǐng)域都具有廣泛應(yīng)用。如印刷射頻識(shí)別標(biāo)簽RFID、電子用表面粘貼、有機(jī)發(fā)光二極管OLED、柔性電子顯示器等。同傳統(tǒng)的半導(dǎo)體工藝技術(shù)一樣，柔性電子技術(shù)也可以應(yīng)用于集成電路的制造。并且通過柔性電子技術(shù)制作出的柔性集成電路具有可彎曲折疊，空間適應(yīng)能力強(qiáng)等傳統(tǒng)集成電路難以匹及的優(yōu)點(diǎn)，具有巨大的發(fā)展?jié)摿ΑＨ欢?dāng)前研究人員只將目光投向柔性襯底材料，柔性器件材料和柔性器件尺寸上，并未在柔性施密特電路這樣基礎(chǔ)集成電路的設(shè)計(jì)制造上有所精進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提出施密特電路，該電路中的柔性器件具有結(jié)構(gòu)輕薄、可彎曲折疊，抗機(jī)械沖擊能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，便于在空間受限情況下的使用。為此，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，基于柔性襯底的柔性施密特電路，在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇PET塑料上表面有一層基于環(huán)氧SU8樹脂的光刻膠材料層，作為PET基板與邏輯門電路之間的粘合層，邏輯門電路的主體部分包括2個(gè)柔性薄膜晶體管和4個(gè)柔性電阻，一個(gè)柔性薄膜晶體管制作在N型Si薄膜上，由兩個(gè)P摻雜區(qū)和柵氧層組成，另外一個(gè)柔性薄膜晶體管制作在P型Si薄膜上，由兩個(gè)N摻雜區(qū)和柵氧層組成，柔性電阻通過對(duì)硅薄膜摻雜制作而成，其中，器件的連接方式為：使用N型硅薄膜制作的薄膜晶體管，其源端連接電源端，漏端通過一個(gè)柔性電阻接地，柵端通過一個(gè)柔性電阻接輸入信號(hào)；使用P型硅薄膜制作的薄膜晶體管，其源端直接連接信號(hào)輸出端，并通過一個(gè)柔性電阻同電源端相連，漏端直接接地，柵端通過一個(gè)柔性電阻同基于N型硅薄膜薄膜晶體管的漏端連接。

PET塑料采用不銹鋼襯底，超薄玻璃襯底，紙質(zhì)襯底中的一種替換，成為具備可彎曲折疊特性的柔性襯底。

本發(fā)明的特點(diǎn)及有益效果是：

本發(fā)明設(shè)計(jì)的柔性施密特電路只需將輸入信號(hào)分別接到輸入端口上便可以實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入信號(hào)的波形變換，脈沖波整形和脈沖鑒幅，結(jié)果通過輸出端口進(jìn)行輸出。為應(yīng)對(duì)不同的使用場景，本發(fā)明中柔性薄膜晶體管具有不同的溝道長寬，柔性電阻也具有不同的摻雜濃度和尺寸，從而使得所設(shè)計(jì)的柔性施密特電路擁有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明：

附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例。其中：

圖1示出基于柔性襯底的柔性施密特電路俯視圖；

標(biāo)記如下：1為信號(hào)輸入端，2、5、10、11為柔性電阻，3為供電端，4、9為單晶硅薄膜P型摻雜區(qū)，6為信號(hào)輸出端，8、13為柵氧層，12、14為單晶硅薄膜N型摻雜區(qū)，15為接地端，其中1、3、6、7、15為金屬連線。

圖2示出柔性電阻(1)和柔性PNP薄膜晶體管(2)以及柔性NPN薄膜晶體管(2)的截面示意圖；

標(biāo)記如下：17為PET，16為SU-8材料，18為N型Si薄膜未摻雜區(qū)，19為P型Si薄膜未摻雜區(qū)。

具體實(shí)施方式